Вечером 22 февраля в Вашингтоне состоялась пресс-конференция NASA, на которой было сделано важное, но вполне ожидаемое заявление: астрономы нашли за пределами нашей Солнечной системы 7 планет потенциально пригодных для жизни. Ученые сообщили, что это самое главное открытие за последние 14 лет.
Еще накануне мероприятия в СМИ активно обсуждалась тема будущей пресс-конференции: некоторые онлайн издания писали, что разговор пойдет о внеземной жизни, другие сообщали, что специалисты расскажут о новых найденных экзопланетах. За несколько часов до прямого эфира в Сеть “утекли” официальные постеры и фотографии, посвященные открытию экзопланет, и уже не было сомнения, о чем пойдет речь в штаб-квартире NASA.
Вокруг недавно открытой звезды TRAPPIST-1 — небольшого ультрахолодного красного карлика в 39,5 световых годах от Солнца, вращается 7 каменистых миров, очень похожих на Землю. Интересно, что три из них находятся в “зоне обитаемости” и, возможно, обладают водой и пригодной для жизни атмосферой.
НЕМНОГО ОБ ОТКРЫТИИ
В мае 2016 международная группа ученых, возглавляемая астрономом Микаэлем Жийоном, наблюдала за холодным тусклым карликом TRAPPIST-1 (он всего лишь на 11% больше Юпитера) в созвездии Водолея. С помощью наземного телескопа TRAPPIST обсерватории Ла-Силья в Чили специалисты обнаружили на орбите этой звезды три землеподобные планеты. Уже тогда сообщалось, что эти тела вращаются вокруг красного карлика, на таком расстоянии, на котором возможны условия для существования воды.
Затем за новой системой начал наблюдать космический телескоп “Спитцер”, инфракрасные сенсоры которого особенно чувствительны к холодному сиянию этой маленькой звезды. “Спитцер” наблюдал за планетной системой у красного карлика на протяжении 21 дня. Он искал крошечные уменьшения в яркости звезды, происходящие каждый раз при прохождении планеты перед звездой (этот метод называется транзитным). Данные, полученные телескопом, помогли ученым не только подтвердить существование двух из трех ранее открытых миров, но и выяснить, что третий объект — это не одна планета, а целых три. Позже были открыты еще два тела в этой системе, итого в сумме стало 7 планет.
“Транзитные” наблюдения “Спитцера” дали ученым и другую информацию, благодаря которой планетологи смогли узнать возраст системы TRAPPIST-1 — приблизительно 500 миллионов лет, и точно установить размер планет, вращающихся вокруг звезды, их орбитальный период, расстояние до светила, а также плотность и массу для некоторых планет.
ЧТО ЭТО ЗА ПЛАНЕТЫ
Планеты пока не получили своих имен, ученые еще их не придумали. Все семь космических миров пока предложено называть лишь буквами английского алфавита, в соответствии с отдаленностью от звезды. Первая планета к светилу TRAPPIST-1-b, далее — c, d, e, f, g, h.
Все объекты — практически аналоги Земли, их масса составляет от 0,41 до 1,38 массы нашей планеты, а радиус — от 0,7 до 1,08. Космические тела вращаются вокруг TRAPPIST-1 по очень тесной орбите – год на них длится от 1,5 до 20 дней. Все они располагаются достаточно близко к своей звезде: первая планета системы TRAPPIST-1b находится от светила на расстоянии 1,6 млн. км, последняя, TRAPPIST-1h — приблизительно на расстоянии 10 млн. км.
Ученые считают, что погода на этих планетах похожа на земную, со средними показателями от плюс 20-30 до минус 20-30 градусов по Цельсию. Правда, на двух первых планетах температурные показатели могут доходить до 100 градусов Цельсия, что делает их похожими больше на Венеру, чем на Землю.
Космический телескоп “Хаббл” продолжил изучать систему TRAPPIST-1 в попытке найти следы водорода в атмосферах экзопланет. К сожалению, на сегодняшний день пока ничего не найдено. В связи с этим ученые полагают, что все обнаруженные планеты могут иметь каменистую природу.
Вероятно, все эти объекты обращены к своей звезде одной стороной — этот феномен называется приливным захватом. Он может стать причиной сильного перепада температур на поверхностях планет и может как дать возможность для существования на каждой из них жидкой воды, так и негативно сказаться на климате и сделать эти космические тела практически необитаемыми.
МОЖЕТ ЛИ ТАМ БЫТЬ ЖИЗНЬ?
Все семь планет находятся в орбитальном резонансе. Это явление, как правило, возникает из-за гравитационного взаимодействия космических объектов, приводящего к появлению математической зависимости между периодами их вращения и стабилизации их орбит. Такие процессы, по мнению ученых, могут разогревать недра планет системы TRAPPIST-1 и вызывать очень мощные вспышки вулканических извержений, что, в свою очередь, влияет на условия для зарождения жизни, хотя как именно, положительно или отрицательно, сказать сложно.
“Многие из астрономов уверены, что если выбирать из семи планет, то наибольшей вероятностью зарождения жизни обладает планета TRAPPIST-1-f. Климат здесь достаточно мягкий и прохладный, чтобы там могла быть вода”, — считает астроном Эмори Трио из Астрономического института в Кембридже.
Ответы на вопросы об особенностях климата планеты TRAPPIST-1-f и ее соседок ученые планируют получить в ближайшие годы, а вот первые сведения о ее обитаемости могут быть получены в середине следующего десятилетия.
ЧТО ДАЛЬШЕ?
Сегодня все семь планет изучаются наземным телескопом TRAPPIST в обсерватории в Чили и двумя космическими телескопами “Хаббл” и “Спитцер”. Однако, возможностей этих инструментов недостаточно, чтобы точно узнать об атмосфере экзопланет, а также о наличии на их поверхности воды и жизни. Проблему должен разрешить телескоп “Джеймс Уэбб”, который будет запущен в космос уже в следующем году. Высокая чувствительность телескопа поможет обнаружить наличие в атмосферах планет метана, озона, водорода, кислорода, то есть именно тех элементов, которые являются “кирпичиками жизни”.
НЕМНОГО СКЕПТИЦИЗМА
По итогам пресс-конференции NASA вопросов возникло больше, чем было получено ответов. Непонятно, как так вышло, что у красного карлика столько каменистых планет, несмотря на то, что эта звезда в 12 раз меньше Солнца? Почему в ней больше тяжелых элементов, чем у Солнца, ведь обычно красные карлики не показывают такой “металлической насыщенности”? Почему планеты размещаются на таком относительно близком расстоянии? Почему в “зону жизни” попали лишь три планеты? И можно ли доверять информации, полученной за такой относительно маленький цикл (21 день) “транзитного” наблюдения телескопа “Спитцер”?
МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА
Сергей Попов — астрофизик, доктор физико-математических наук:
В астрофизике за год результатов такого уровня появляются десятки. Результат выглядит как некий рекорд. Часто мы слышим, что открыт очередной самый далекий квазар, так же и тут. Сказать, что это открытие бросает большой вызов теоретикам, мы не можем
Первая причина – найденные семь планет близки к звезде, поэтому, скорее всего, их вращение синхронизовано (на них установлен вечный день). Вторая – на красных карликах происходят мощные вспышки, и это не хорошо для здоровья. И наконец, если у планет медленное собственное вращение, у них «дохнет» геомагнитное динамо и исчезает магнитное поле. А чтобы защищаться от вспышек, нужно магнитное поле! Одно тянет другое, и мало кто верит, что высокоорганизованная жизнь может быть на таких планетах