Экзопланеты — новый дом?

Одни ли мы во Вселенной? Этот вопрос интересует человека с тех самых пор, как мы узнали, что наша планета далеко не единственная в безграничном пространстве космоса.   

Как бы этого ни хотелось фантастам, планеты Солнечной системы непригодны для обитания. Но за её пределами учёные находят и другие небесные тела. Их назвали экзопланетами. Возможно, в будущем одна из них станет новым домом для человечества. Но не спешите мысленно упаковывать чемоданы в космический корабль. Для начала давайте разберёмся, что представляют собой экзопланеты, как их находят и, главное, возможна ли там жизнь.

Вне Солнечной системы

В Солнечной системе насчитывают восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Также есть пять карликовых, к которым относят, например, Плутон. Но только наша голубая планета стала местом для жизни. Остальные небесные тела либо газообразные, как самая большая планета Солнечной системы Юпитер, либо на них высокий уровень радиации и свирепствуют пыльные бури, как на Марсе.

Космические открытия

Наша Солнечная система – лишь маленький островок в огромном океане космоса. Если человек ещё не доказал факт жизни на какой-либо планете, это не означает, что её нет вовсе. Пока инопланетяне не дают о себе знать, мысль о возможном существовании жизни ведёт учёных всё дальше от Земли.

Веками учёные умы предполагали наличие других планет. Но только в 1992 году это удалось доказать. Астрономы Александр Вольщан и Дейл Фрейл опубликовали статью о найденных ими двух первых экзопланетах. Учёные обнаружили их в районе созвездия Девы в планетарной системе пульсар PSR B1257+12. Через два года там же астрономы увидели ещё одну планету.

Экзопланета («экзо» — «вне, снаружи») – планета, находящаяся за границами Солнечной системы.

Пульсар – маленькая нейтронная звезда, которая образуется в результате взрыва звезды-гиганта.

С тех пор учёные не перестают открывать новые планеты. Сегодня, согласно данным НАСА, известно о существовании более 5000 экзопланет. А почти 9000 небесных тел пока ожидают своей очереди на подтверждение. Интересно, что большинство открытых экзопланет находятся на крошечном участке галактики внутри Млечного пути.

Все экзопланеты имеют свои отличительные черты. Например, на одних температура воздуха способна вскипятить всё на свете, на других – вечная мерзлота. Одни вращаются вокруг звёзд, другие «не прикреплены» к орбитам и напоминают скитальцев в космосе. Учёные изучают их, определяя размеры и состав таких планет. Выяснилось, что многие открытые экзопланеты состоят из тех же «ингредиентов», что и планеты Солнечной системы.

Гиганты и суперземли

Среди экзопланет различают газовых и ледяных гигантов, а также суперземли и планеты земного типа. Первые  – крупные планеты, напоминающие Сатурн или Юпитер по размеру и составу. Газовые гиганты, где температура достигает несколько тысяч градусов тепла, называют горячими юпитерами.

Ледяные гиганты похожи на Нептун и Уран. Их объединяет атмосфера, насыщенная водородом и гелием, и наличие скалистого ядра. Суперземли – чаще всего твёрдые небесные тела, которые превосходят Землю по размеру, но не «дотягивают» до звания гиганта. На некоторых, возможно, имеется атмосфера. А есть ли на этих планетах моря и океаны – предстоит выяснить.

Мы не можем заглянуть в будущее, но можем его предсказать. Каким будет мир через 27 лет? Об этом читайте в статье «Прогнозы футурологов на 2050 год».

Экзопланеты земного типа по размеру напоминают Меркурий, Венеру или Марс. По мнению учёных, в них содержатся горные породы, вода или же углерод. У этих планет может быть атмосфера.

Поиск экзопланет

Экзопланету увидеть в телескопе сложнее, чем звезду. Только молодые планеты-гиганты излучают собственный свет, другие же скрыты от нашего любопытного взгляда, оставаясь в тени звёзд. Но разве для человека существует невозможное?

Метод Доплера

Астрономы получают изображения планет с телескопов и спутников. Много лет учёные использовали метод Доплера, который заключается в измерении скорости света звезды. Он назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера. С помощью этого метода открыли одну из первых экзопланет в системе, подобной Солнечной, — газового гиганта в созвездии Пегаса, а также около девятисот других планет. Но есть у метода и недостаток: метод Доплера позволяет находить преимущественно крупные небесные тела.

Охотник за планетами

С 2009 по 2018 годы в космосе трудился передовой телескоп NASA «Кеплер», который был нацелен на «охоту» за экзопланетами. Это первая космическая обсерватория с подобной миссией. Благодаря мощному телескопу люди получили данные о почти 3000 небесных тел, возможных экзопланетах, что стало основой для множества научных работ. Например, «Кеплер» установил, что 20-50% видимых на небе звёзд чаще всего имеют возле себя твёрдые планеты, которые по размеру близки к Земле. Кроме того, они могут быть расположены в «обитаемой зоне» звёзд, там, где возможно наличие воды.

Наблюдатели за звёздным светом

Некоторые наземные обсерватории используют метод гравитационного микролинзирования, основанный на искажении звёздного света из-за гравитации. Суть астрономического эффекта была обоснована ещё Альбертом Эйнштейном в общей теории относительности. Хотя таким методом было открыто около 130 планет, астрономы возлагают на него большие надежды. Благодаря гравитационному микролинзированию человек открывает дальние планеты небольшой массы на расстоянии несколько десятков тысяч световых лет.

Телескоп «Роман»

В 2027 году NASA планирует запустить мощный телескоп «Нэнси-Грейс-Роман», который будет применять «гравитационный» подход в поиске экзопланет и, по прогнозам исследователей, произведёт космическую революцию. Он будет работать в тысячи раз быстрее своего предшественника телескопа «Хаббл», запущенного в 1990 году.

Земля. Версия 2.0

Попробуем представить себе, как выглядят дальние миры, и пригодны ли они для жизни.

Вечная зима

Ближайшая к нам экзопланета — Проксима Центавра b. Она вращается вокруг холодной звезды Проксима Центавра и находится на расстоянии 4,2 световых лет от Земли. Несмотря на то что экзопланета, в отличие от нашей голубой планеты, в десятки раз ближе к своей звезде, планета прогревается гораздо хуже. На Проксима Центавра b всегда царит зима с сорокоградусными морозами. Учёные предполагают, что здесь могли существовать формы жизни, но они были уничтожены из-за мощной вспышки звезды. За этим последовали радиация и обращение воды в пар. Правда, есть гипотеза, что простейшие организмы, бактерии, могли выжить, спрятавшись глубоко под землёй.

Две звезды

Татуин существует не только в саге «Звёздные войны». Так неофициально называют экзопланету Kepler-16b, на поверхности которой можно увидеть два солнца, как и на родной планете Люка Скайуокера. Kepler-16b находится в созвездии Лебедя в 245 световых годах от Земли. «Татуин» обращается вокруг двух своих звёзд за 229 суток. Это крайне редкая планетарная система с двумя светилами. Об открытии планеты заявили в прошлом году, а недавно астрономы обнаружили похожую экзопланету с двумя светилами в созвездии Живописца.

Подводный мир

В созвездии Лира была обнаружена планета, подходящая для жизни. Это Kepler-62 f. Она вращается вокруг оранжевого карлика Kepler-62, имеет большую массу, чем Земля, и находится на расстоянии 1200 световых лет от нас. Предполагается, что на этой планете есть подходящие для возможной жизни климатические условия, а её поверхность может быть покрыта океанами. Здесь было бы комфортно жить подводным существам, но и человек тоже мог бы приспособиться. Только расстояние от Kepler-62 f до звезды больше, чем от нашей голубой планеты до Солнца.

 «Вторая Земля» в двух экземплярах

В звёздной системе TOI 700 обнаружены сразу две планеты, похожие на нашу. Их удалось вычислить благодаря космическому спутнику NASA. Обе планеты движутся по орбите вокруг холодной карликовой звезды TOI 700 в созвездии Золотой Рыбы. Одна проходит свой маршрут за 28 дней, другая – за 34. По характеристикам они сходны с Землёй, находятся на приемлемом расстоянии от звезды и, согласно исследованиям, на них возможно существование воды в жидком виде, а значит, и жизни. Вот только долететь до «копий Земли» способны исключительно наши потомки на сверхскоростных кораблях – нужно преодолеть марафон в сто световых лет.

Космический туризм

Поиск экзопланет помогает изучать Вселенную, понемногу открывая её многочисленные тайны. Это позволяет понять, например, как устроена Солнечная система, как она образовалась и бесконечен ли космос. Может, через пару десятков лет астрономы найдут доказательство разумной жизни в каком-либо уголке галактики, или мы будем летать до Луны так же легко, как в другую страну. А возможно, будет найдена идеальная планета для того, чтобы начать жизнь с чистого листа и на новой земле. Колонизация космоса – цель далёкого будущего. Но человек – удивительное создание. Если он поставит цель, то обязательно к ней придёт.

Скачок в будущее – цифровая капсула времени

О переезде на новую планету пока можно только мечтать, как и о путешествиях во времени. Кажется, что мы над ним не властны. Но уже сейчас появляются новые технологии, с помощью которых можно словно остановить песочные часы жизни и сохранить самое важное – личные воспоминания. Своеобразным скачком в будущее становится Цифровая капсула времени. Она позволяет записать и «заморозить» в ней истории о жизни человека, его фото- и видеоархивы, опыт и эмоции. Так частичка прошлого и настоящего дотянется до мира будущего