Семь землеподобных планет у одной звезды
Еще одно беспрецедентное открытие было сделано в 2017 г. Астрономы обнаружили солнечную систему, само существование которой противоречит всем теориям планетной эволюции. Семь землеподобных планет обращаются вокруг центральной звезды под названием TRAPPIST-1. Три из них располагаются в зоне жизни и могут иметь на поверхности жидкие океаны. «Это поразительная планетная система, не только потому, что мы обнаружили в ней так много планет, но и потому, что все они по размеру схожи с Землей», — заявил Микаэль Жийон, глава бельгийской научной группы, совершившей это открытие[53]. (Название TRAPPIST — это одновременно аббревиатура названия телескопа, которым пользовалась группа Жийона, и отсылка к популярному в Бельгии сорту пива.)
TRAPPIST-1 — это красный карлик всего в 38 световых годах от Земли, его масса составляет лишь 8 % от массы Солнца. Как и у Проксимы Центавра, у этой звезды имеется зона жизни. Если «наложить» эту звездную систему на нашу, орбиты всех ее семи планет целиком улягутся в пределы орбиты Меркурия. Эти экзопланеты обращаются вокруг своей звезды менее чем за три недели, а ближайшая из них совершает полный оборот вокруг светила за 36 ч. Благодаря компактности этой солнечной системы планеты в ней гравитационно взаимодействуют и теоретически могут столкнуться друг с другом. Конечно, наивно ждать, что они на полном ходу врежутся друг в друга. К счастью, в 2017 г. установлено, что все они находятся в резонансе. Это означает, что их орбиты находятся в фазе одна с другой и никаких столкновений не будет. Судя по всему, эта планетная система устойчива. Что же касается Проксимы Центавра b, то астрономы продолжают исследовать возможные варианты с учетом солнечных вспышек и приливного захвата.
В сериале «Звездный путь» всякий раз, когда «Энтерпрайз» приближается к землеподобной планете, капитан Спок объявляет, что они подходят к планете «класса М». На самом деле в астрономии ничего подобного пока нет. Теперь, когда на сцене появились тысячи различных типов планет, включая немалое количество землеподобных, появление новой классификации — дело времени.
Близнец Земли?
Если где-то в космосе существует планета — двойник Земли, то обнаружить ее нам пока не удается. Зато нашлось около 50 суперземель. Особенно интересна планета Кеплер-452 b, открытая космическим телескопом «Кеплер» в 2015 г. и расположенная на расстоянии примерно 1400 световых лет от нас. Она в полтора раза крупнее нашей планеты, так что мы весили бы больше, чем весим на Земле, но в остальном жизнь там, возможно, не слишком бы отличалась от земной. В отличие от экзопланет, обращающихся вокруг красного карлика, Кеплер-452 b располагается у звезды, которая массивнее Солнца всего на 3,7 %. Период ее обращения составляет 385 земных суток, а равновесная температура на ней составляет примерно –8 ºС, то есть чуть теплее, чем на Земле. Планета Кеплер-452 b лежит в зоне жизни. Астрономы, занятые поисками внеземного разума, направили на нее радиотелескопы, чтобы получать послания от цивилизации, если таковая там существует. Пока их приборы ничего не зарегистрировали. К сожалению, поскольку Кеплер-452 b находится далеко от нас, даже следующее поколение телескопов не позволит нам получить сколько-нибудь значительную информацию о составе ее атмосферы.
Интерес ученых вызывает также планета Кеплер-22 b, которая находится на расстоянии 600 световых лет и превосходит Землю по размеру в 2,4 раза. Ее орбита на 15 % меньше орбиты Земли — эта планета совершает полный оборот вокруг своего светила за 290 земных суток, но светимость ее центральной звезды Кеплер-22 на 25 % уступает светимости Солнца. Два этих фактора компенсируют друг друга, так что, по мнению ученых, температура на поверхности планеты сравнима с температурой на Земле. Кеплер-22 b тоже находится в зоне жизни.
Но наибольшее внимание среди всех обнаруженных экзопланет привлекает к себе планета KOI 7711. Дело в том, что по состоянию на 2017 г. именно она по всем характеристикам больше всего похожа на Землю. Эта планета на 30 % крупнее Земли, а центральная звезда системы очень похожа на Солнце. Планете KOI 7711 не грозит опасность быть сожженной солнечными вспышками. Продолжительность года на ней почти идентична земному году. Она располагается в зоне жизни своей звезды, но мы пока не в состоянии оценить наличие в ее атмосфере водяного пара. На первый взгляд все условия на планете KOI 7711 годятся для существования на ней какой-то формы жизни. От Земли ее отделяют 1700 световых лет — это самая далекая из трех названных планет.
Проанализировав десятки подобных планет, астрономы выяснили, что их, как правило, можно разделить на две категории. Первая из них — это суперземли, о которых мы говорили. Вторая — мини-нептуны (газовые карлики). Это газообразные планеты в 2–4 раза крупнее Земли, не похожие ни на что в наших ближайших окрестностях (наш Нептун в 4 раза больше Земли). Открыв очередную новую небольшую планету, астрономы стараются определить, к какой из названных категорий она принадлежит. Так биологи пытаются классифицировать новое животное, решив, млекопитающее это или рептилия. Загадка, однако, в том, почему эти категории планет не представлены в нашей Солнечной системе, тогда как у других звезд они распространены широко.
Планеты-странницы
Планеты-странницы (бродячие планеты) можно отнести к самым необычным из обнаруженных небесных тел. Они блуждают по Галактике сами по себе, не обращаясь вокруг конкретной звезды. Каждая из таких планет возникла, вероятно, в какой-нибудь звездной системе, но оказалась слишком близка к экзопланете размером с Юпитер — и была выброшена в открытый космос. Как мы уже отмечали, большие юпитероподобные планеты часто имеют эллиптические орбиты или медленно мигрируют по сходящейся спирали к центральной звезде. Их траектории могут пересекаться с траекториями более мелких планет, и вследствие этого бродячих планет в Галактике может оказаться даже больше, чем обычных. Мало того, согласно некоторым компьютерным моделям, наша Солнечная система, возможно, миллиарды лет назад тоже выбросила из себя с десяток странствующих планет.
Планеты-странницы не находятся вблизи от какого-либо источника света и сами света не излучают, поэтому поначалу казалось, что бесполезно даже пытаться их обнаружить. Но астрономы сумели все же найти несколько таких планет методом гравитационного линзирования, для которого требуется очень точное и довольно редкое выстраивание какой-нибудь фоновой звезды, бродячей планеты и детектора на Земле в одну линию. В результате, чтобы обнаружить горстку планет-странниц, приходится просматривать
