Ученые ищут планеты для заселения - может когда пригодятся?

Одним из самых ­значительных научных достижений 2008 года авторитетный журнал Science назвал появление снимков планет, вращающихся вокруг иных звезд. С помощью знаменитого космического телескопа НАСА "Хаббл" ученым удалось сфотографировать планету в системе Фомальгаута (HD 216956) - ярчайшей звезды в созвездии Южной Рыбы. Интерес к подобным открытиям понятен. Ведь известные нам формы жизни способны появиться только на планетах. И существование внесолнечных объектов такого рода - весомый аргумент в пользу того, что во Вселенной могут существовать и другие цивилизации.

Планету у Фомальгаута открыла группа американского астронома Пола Каласа из Университета штата Калифорния в Беркли. Калас сосредоточился на изучении этой звезды еще пятнадцать лет назад, после того как там удалось зарегистрировать наличие пылевого диска. В 1998 году радионаблюдения в субмиллиметровом диапазоне показали, что диск из холодной пыли образует гигантское кольцо вокруг центральной звезды. В 2004 году Калас с помощью усовершенствованной камеры для обзоров "Хаббла" изучил распределение пыли в пределах этого пояса, а в 2005 году он показал, что внутренний край этого диска имеет четкую границу, свидетельствующую о присутствии какого-то гравитирующего объекта-"пылесборника" (это похоже на спутники в щелях колец Сатурна).

И вот на изображении, полученном "Хабблом", ученые наконец увидели не только диск из пыли и обломков, но и светлую точку - планету. Объект находится у внутренней кромки пылевого диска. Сначала ученые не были уверены, что это действительно планета. Однако, изучив фотографии, полученные в 2004 и 2006 годах, они определили, что тело движется вокруг звезды по орбите в полном соответствии с законами небесной механики. За 21 месяц сдвиг был именно таким, как и положено планете, находящейся на 872-летней орбите на расстоянии 119 астрономических единиц от светила (1 астрономическая единица равна расстоянию от Солнца до Земли).

Из-за относительно низкой массы и удаленности орбиты этот объект, которому присвоили обозначение Фомальгаут b, не мог быть обнаружен более привычными на сегодняшний день методами. Не удалось его увидеть и в инфракрасном диапазоне, ведь тепловое свечение испускают в основном еще не охладившиеся протопланеты, а "готовые" планеты светят отраженным светом в оптическом диапазоне. Открытие планеты у Фомальгаута стало своего рода неожиданностью, поскольку произошло лишь благодаря ее исключительной яркости. Скорее всего планета b сама окружена внушительными кольцами, пыль и обломки в которых со временем слипнутся в какое-то подобие четырех самых крупных юпитерианских спутников. Если мы способны уловить свет от данной планеты, то это может означать, что она окружена кольцами настолько широкими и яркими, что им позавидовал бы сам Сатурн.

Ученые проанализировали взаимодействие между планетой и пылевым диском Фомальгаута с тем, чтобы произвести оценку ее массы. В соответствии с компьютерной моделью планета при своем движении по орбите должна создавать так называемую зону хаоса, и за счет гравитационных взаимодействий из такой зоны со временем выметается большая часть частиц. С увеличением массы планеты эта зона растет: это означает, что по размерам "зоны хаоса" вокруг Фомальгаута b можно примерно оценить и массу планеты. Скорее всего она не превышает трех масс Юпитера. Любое более массивное тело должно было бы "выгрызть" заметно большую часть пылевого диска вокруг звезды.

Теперь астрономы с нетерпением ожидают ремонта "Хаббла", а также запуска нового космического телескопа "Джеймс Вебб" для того, чтобы окончательно подтвердить, что Фомальгаут b является планетой, уточнить орбиту этого объекта, выявить настоящий источник аномальной яркости в видимом диапазоне и, возможно, найти другие планеты Фомальгаута. Ведь существует еще много пустого пространства между пылевым диском и самой звездой, что и позволяет надеяться на присутствие других планет со стабильными орбитами.

Практически одновременно с этой работой стало известно и еще об одном достижении. С помощью крупнейших гавайских наземных телескопов Keck II и Gemini North, способных работать в инфракрасном диапазоне, группе астрономов из Канады, США и Великобритании под руководством Кристиана Маруа из канадского Института астрофизики имени Херцберга удалось получить фотографии сразу трех планет у гигантской звезды - HR 8799 из созвездия Пегаса, которая удалена от нас на 130 световых лет. Каждый из этих объектов (они находятся на расстоянии примерно 25, 40 и 65 астрономических единиц от звезды) в 5-13 раз превышает массу Юпитера. Если их планетная природа в свою очередь подтвердится, то речь можно будет вести не только об очередных снимках экзопланет, но и о первых прямых наблюдениях инозвездных многопланетных систем.

Кстати, французским астрономам под руководством Анны-Мари Лагранж из обсерватории в Гренобле удалось получить изображение еще одной внесолнечной планеты, расположенной близко к родительской звезде. Речь идет о молодой звезде возрастом около 12 миллионов лет - бете Живописца (второй по яркости в созвездии Живописца), находящейся от нас на расстоянии около 63 световых лет. Правда, новообнаруженный объект все же правильнее пока называть кандидатом в планеты.

А в сентябре 2008 года три канадских астронома из Торонтского университета объявили о том, что им, возможно, удалось получить первую фотографию планеты, обращающейся возле похожей на Солнце звезды 1RXS J160929.1-210524 (примерно 500 световых лет от нас в направлении созвездия Скорпиона). Помимо снимка (в инфракрасном диапазоне) были получены спектральные данные, подтверждающие планетарную природу объекта, масса которого приблизительно в 8 раз превышает массу Юпитера. Расстояние от новообнаруженного объекта до родительской звезды - 330 астрономических единиц, тогда как Нептун находится от Солнца на расстоянии всего 30 астрономических единиц. Родительская звезда спектрального класса K7 по своей массе лишь немногим уступает Солнцу (85 процентов), однако гораздо моложе его - ей всего 5 миллионов лет. Ученым потребуется около двух лет на то, чтобы подтвердить, что звезда и ее вероятная планета перемещаются по космосу в одном направлении.

Так что в 2009 году, кстати, объявленном Международным годом астрономии, можно ждать новых открытий, связанных с планетами у иных звезд. Что произойдет в дальнейшем? В строй вводятся специализированные космические обсерватории, нацеленные на поиск планет сразу у сотен звезд. Появятся и более совершенные наземные телескопы - а значит, будут уменьшаться минимальные размеры новооткрытых объектов. Следовательно, неизбежно появление и всякой экзотики - планет чрезвычайно горячих или, наоборот, холодных, чрезвычайно молодых и необычайно старых, бедных или богатых металлами, обладающих необычными орбитами и находящихся в системах нескольких солнц... Не за горами обнаружение объектов, по массе сопоставимых с нашей Землей. А может быть, отыщутся и планеты, условия на которых будут напоминать земные.