По итогам сенсационной конференции НАСА: 7 ответов ученого-космолога на «наивные» вопросы

37689447_303

-А что, собственно говоря, открыли?

Ученые из NASA разглядели экзопланеты на снимках телескопа Spitzer. Это орбитальный телескоп, запущенный NASA в 2003 году. Его оборудование позволяет наблюдать космос в инфракрасном диапазоне. Найдены семь экзопланет, которые вращаются вокруг одиночной звезды TRAPPIST-1. Так называют планеты, которые расположены за пределами Солнечной системы. Иными словами, вращающиеся вокруг других звезд.

-В чем сенсация?

Фактически найдена Солнечная система в миниатюре. Если поместить эту планетную систему в наши масштабы, а звезду TRAPPIST-1 — на место Солнца, то все планеты находились бы в пределах орбиты Меркурия.
Такое большое количество планет не очень обычно, ведь TRAPPIST-1 в 12 раз легче Солнца. Да, там больше тяжёлых элементов (109% от солнечного уровня). Из них «делаются» и твёрдые планеты, и ядра газовых гигантов. Так что при таком «металлическом» составе мультипланетность неудивительна. Поразительно другое: обычно красные карлики такой «металличности» не показывают. В этом плане звезда совершенно нетипична, видимо, она возникла в аномально насыщенном тяжёлыми элементами регионе.

— Что это за звезда такая? И что там за планеты?

Звезда TRAPPIST-1 расположена на расстоянии 39 световых лет от Земли. Она намного меньше Солнца (примерно в 12 раз) и ее температура ощутимо ниже. Семь планет расположены достаточно близко друг к другу, чтобы их гравитационные поля взаимодействовали. Это и позволило ученым оценить массу планет. Самая маленькая из них имеет массу 0,4 от земной, самая крупная — 1,4.
В целом планетная система очень похожа на Юпитер и его спутники.
Особенностью этой планетной системы также является тот факт, что все планеты всегда обращены к своему светилу одной стороной, подобно тому, как Луна по отношению к Земле.
Иными словами, на одной стороне каждой планеты всегда ощутимо холоднее, чем на другой.
Ученые подсчитали, что звезда TRAPPIST-1 примерно в 200 раз тусклее нашего Солнца. Когда оно стоит в зените с поверхности ближайшей планеты она покажется столь же яркой, каким кажется Солнце на Земле в завершающей стадии заката.
Если на экзопланетах у TRAPPIST1 есть своя растительность, то вряд ли она нам понравится на вид. 95% энергии излучения красного карлика лежит в инфракрасной части спектра. Местным растениям придётся использовать именно её, и отражать во избежание перегрева они тоже будут не зелёную часть видимого спектра. Среди астробиологов вопрос о том, какого растения будут цвета, пока спорен, но большинство говорят о чёрном или красном или об их сочетаниях.
Как минимум, три планеты из семи расположены в так называемой обитаемой зоне планетной системы.

— А что такое обитаемая зона?

Это условная зона, в пределах которой планеты расположены на таком расстоянии от звезды, что получают достаточное количество тепла, чтобы на них могли возникнуть приемлемые для возникновения жизни условия. В частности, вода может находиться в жидком состоянии.
Однако, стоит сказать, что для планеты, вечно смотрящей на своё солнце, понятие «зоны обитаемости», то есть такого удаления от звезды, при котором возможна жизнь, пока довольно расплывчато. На дневной стороне она одна, на ночной — другая, на терминаторе — третья.

-Почему считается, что там может быть жизнь?

Согласно предварительным наблюдениям на планетах в обитаемой зоне есть вода и кислород.
По нынешним представлениям космологии, это — ключевые факторы возникновения жизни.
Ученые посчитали, что в зоне обитаемости системы находятся только e, f и g, которые получают от светила 0,66, 0,38 и 0,26 от того излучения, что достаётся Земле. Плотность e на 20% ниже земной, f — на 40%, и g — на 6%. То есть все они содержат больше лёгких элементов, газов и, возможно, воды. А более плотная атмосфера лучше удерживает тепло. Приливное воздействие близкой звезды на планеты и планет друг на друга дополнительно разогревает их ядра. Из-за этого там часты извержения вулканов и выше поток тепла от центра планеты. Так что, несмотря на малую освещённость, жизнь там не замёрзнет.
Планетологи давно моделируют условия на таких экзотических планетах. И у них получается, что если там нет особо плотных атмосфер, то на дневной стороне там жарко, на ночной холодно, а на экваторе, с его вечной зарёй, условия промежуточные. Это значит, что первые три планеты вполне могут иметь жидкую воду на поверхности в экваториальном районе.
По той же причине может быть потенциально «живой» и седьмая планета. Да, она получает всего 0,13 от той энергии, что достигает Земли. Но на дневной стороне это значит 0,26 от земного уровня. При толстой атмосфере и подогретом приливным взаимодействием ядре это немало. Специалисты считают, что если в атмосфере планеты есть водород (очень эффективный парниковый газ), то жидкая вода на поверхности будет обязательно. Не узнав об атмосферах новых миров больше, определить зоны обитаемости там будет сложно. Точно одно: оценка «три потенциально обитаемых» — минимальная из возможных. На практике их может быть и семь, а может и куда больше. Хорошо известно, что у планет могут быть очень крупные спутники, на которых (тот же Титан в Солнечной системе) атмосфера плотнее земной и моря также довольно обширны. Чтобы лучше узнать про спутники этих семи планет, нужны телескопы следующего поколения, а до тех пор жизнь нельзя исключать и там.

-Это очень далеко, да?

В масштабах космоса 39 световых лет – ничтожное расстояние. Но, увы, пока что не для земных технологий.
Световой год — это мера длины (а не времени, как может подумать непосвященный человек). Она означает расстояние, которое свет преодолевает в вакууме за один год стандартного земного юлианского календаря.
Для того, чтобы оценить масштаб проблемы, достаточно осознать, что свет долетает от Солнца до Земли за 8 минут, а до Плутона — за 8 часов.
Поэтому 39 световых лет — чудовищное расстояние, учитывая технический уровень развития человечества.
У нас нет технологий, которые позволили бы быстро и детально изучить новые экзопланеты с помощью кораблей. Самый быстрый космический аппарат, созданный землянами — зонд New Horizons способен пролететь это расстояние за 78 тыс. лет.
Основные надежды ученые возлагают на телескоп James Webb — наследник Hubble, намного более мощный, будет запущен в 2018 году. С его помощью станет возможным получить снимки, на которых будет видно наличие атмосферы на планетах. И даже сделать выводы о ее составе.

-Могут ли там жить инопланетяне?

Возраст звезды TRAPPIST-1, по оценкам астрономов, составляет всего 500 миллионов лет, и часть этого времени её планеты провели гораздо дальше от своей звезды, чем находятся сейчас. Это значит, что в этой планетной системе попросту рано ждать возникновения сложной жизни или даже жизни вообще. Вряд ли там успели придумать радио.
Потенциально система в 40 световых годах от нас весьма и весьма пригодна для жизни, но надеяться на контакт с её обитателями, вероятно, пока преждевременно. Однако их будущее выглядит увереннее, чем наше. Красный карлик менее массивен, чем жёлтые (Солнце), и поэтому живёт куда дольше. Земные океаны выкипят через пару миллиардов лет, а потом Солнце станет белым карликом. Тогда как TRAPPIST-1 сможет исправно светить обитателям своей системы ещё 4–5 триллионов лет — в тысячу раз дольше, чем отпущено земной жизни.
Поэтому это миры не существующих, а будущих цивилизаций.

Отвечал популярный писатель на научные темы, космолог Андрей Кананин

Другие интересные статьи сайта читайте здесь

Книги Андрея Кананина по космологии здесь на Литрес и здесь на Амазоне