существование до сих пор так и не подтверждено сторонними наблюдениями. Если, однако, выкладки астрономов, «обнаруживших» её, верны, то этот объект имеет массу где-то в 3-4 раза превосходящую земную, и находится как раз на том расстоянии, чтобы на его поверхности могла быть жидкая вода и атмосфера. Но поскольку Gliese 581 — красный карлик, его «золотой пояс» оказывается весьма близок к поверхности звезды. Как следствие, планета должна находиться в спин-орбитальном резонансе, то есть под воздействием гравитации звезды орбитальный период планеты и период её обращения вокруг своей оси синхронизируются, вследствие чего планета всегда обращена одной стороной к звезде. Примерно как Луна к Земле.
Следовательно, на одной стороне Gliese 581 g царит пекло, на другой — ледяная пустыня, и только зоны «вечного рассвета» и «вечного заката» могут быть теоретически пригодны для обитания; и то — высказывались мнения, что из-за разницы температур на разных полушариях планеты, на её поверхности должны бушевать такие бури, что вероятность существования какой-либо жизни весьма и весьма низка.
Опять же, всё это теории и спекуляции. Факт тем временем остаётся фактом: из 504 известных на конец ноября планет ни одной «сестры-близнеца» Земли нет, большая часть относится к классу «горячих Юпитеров» и имеет очень вытянутые орбиты, мало похожие на те, на которых обращаются планеты Солнечной системы.
Почему такой «перекос» в данных? Причина — в методах поиска и возможностях современного астрономического оборудования.
Об этом и поговорим подробнее.
Поиск и наблюдение экзопланет, увы, куда более затруднительный процесс, нежели наблюдение звёзд, галактик, чёрных дыр и других
Планеты не излучают собственный свет в видимом спектре — только отражённый. Большую часть энергии они отдают в инфракрасном диапазоне. Только с помощью очень чувствительных инфракрасных телескопов возможно прямое обнаружение таких небесных тел, при этом необходима ещё и сложная процедура «отделения зёрен от плевел» — то есть из суммарного излучения солнца и планеты необходимо вычитать излучение самого Солнца.
Всего четырнадцать планет были обнаружены с помощью прямых наблюдений — в оптическом или радиодиапазонах.
Поэтому чтобы найти большинство экзопланет используются косвенные методы. Самым очевидным из них, но отнюдь не самым эффективным стал метод наблюдения транзитов. Иными словами, если (ключевое слово — «если») экзопланета в какой-то момент оказывается точно между Землёй и своей звездой, то она, проходя через диск этой звезды, едва заметно её затмевает, что приводит к кратковременному падению светимости.
Фотометрические наблюдения позволяют построить график колебаний блеска звезды во времени, по которому затем вычисляется период обращения планеты и её радиус. Но: во-первых, доля экзопланет, сориентированных «ребром» своей орбитальной плоскости точно к Земле,
Наконец, случается так, что за планету принимают вообще нечто постороннее. Так, например, несколько лет назад «свежеоткрытая» экзопланета-гигант оказалась не более чем пятном на поверхности звезды.
В общем, сложностей много, и сам по себе метод наблюдения транзитов стопроцентной надёжности не даёт (как, впрочем, и все остальные).
С другой стороны, транзитный метод в теории позволяет отыскивать и совсем некрупные планеты — при условии надлежащей чувствительности аппаратуры. Поскольку некрупные планеты оказывают гравитационное воздействие и на свою звезду, и на газовые гиганты (если такие найдутся поблизости), их можно обнаружить именно с помощью метода, называемого Transtit Timing Variations.
В 2010 году так уже была найдена планета WASP- 3c.
В большинстве случаев «главными» методами поиска и обнаружения экзопланет являются астрометрия и метод лучевых скоростей, он же — метод допплеровской спектроскопии.
В основе метода лучевой скорости лежит оценка радиальной (лучевой) скорости звезды.
Если некоторый объект (светило) движется относительно наблюдателя А, то есть в нашем случае Земли, то скорость его движения может быть разложена на две составляющие.
Одна из них, представляющая проекцию скорости на луч зрения или радиус-вектор, называется
Лучевая скорость звезды сама по себе определяется по допплеровскому смещению её спектра (путём сравнения фотографий спектра звезды в разное время).
Поскольку не только звезда и её планета (или планеты) оказывают гравитационное воздействие друг на друга, планета наводит определённые колебания на свою звезду (собственно, обнаружение таких колебаний и является целью астрометрии), а это сказывается на её лучевой скорости — она становится неравномерной.
Естественно, изменения в спектре оказываются крайне малы, — но достаточны, чтобы обнаружить у звезды «невидимого компаньона»
Так была открыта первая в истории экзопланета — Гамма Цефея Ab, как и первый «горячий Юпитер», располагающийся возле солнцеподобной звезды — 51 Пегаса b, (51 Pegasi b) и львиная доля других «крупнокалиберных» планет. Можно ожидать, что по мере увеличения чувствительности астрономического оборудования точность измерений будет расти, как и количество обнаруженных экзопланет, причём не только гигантских.
Из 504 известных на сегодня экзопланет этим методом были обнаружены 469 штук. И это число явно продолжит увеличиваться со временем.
Наконец, есть ещё один любопытный метод: микролинзирование. Собственно, речь идёт об обнаружении других планет с помощью 'гравитационных линз', формируемых массивными телами (звёздами, чёрными дырами) или системами тел (галактиками и скоплениями галактик). Такие «линзы» позволяют обнаружить компактные массивные тела, в других случаях совершенно невидимые.
Фактически, это разновидность «прямого наблюдения», только чувствительность земного производство аппаратуры многократно усиливается самой матерью природой.
Такой метод отличается трудоёмкостью, он требует длительного наблюдения за яркостью сразу огромного числа звезд. Но автоматизация астрономических наблюдений уже позволяет его использовать с некоторой долей эффективности: на сегодняшний день с помощью этого метода открыты десять планетных систем и одиннадцать отдельных планет.
В теории, этот метод позволяет обнаруживать и «блуждающие планеты», не обращающиеся
