Наука наносит ответный удар: проверка фактов в кинофильмах - Андреас Мюллер
Вдали от двойной звезды все же возможны стабильные условия. На больших расстояниях двойная звезда влияет на планету как единая масса, то есть здесь планета снова может занять спокойную круговую орбиту. Планета, вращающаяся таким образом вокруг двух звезд, называется планетой с кратной орбитой. В созвездии Лебедя, на расстоянии около 200 световых лет от нас, расположена двойная звезда Kepler-16 (АВ), обнаруженная в 2011 году. Это затменная звездная система, то есть такая, где одна звезда временно перекрывает другую, как при затмении. Планета с кратной орбитой Кеплер-16 b облетает двойную звезду за 228 дней. Ее масса составляет около трети массы Юпитера, от двойной звезды она находится на расстоянии 0,7 астрономической единицы. У таких систем есть только один недостаток: на больших расстояниях, где планета может стабильно вращаться вокруг своей двойной звезды, становится слишком холодно и темно.
Однако одна только круговая или эллиптическая орбита не является гарантией смены дня и ночи и подходящих для жизни климатических условий. Не менее важно положение оси вращения планеты. Если бы северный конец оси вращения Земли был направлен на Солнце, в Северном полушарии в течение полугода не наступала бы ночь! А обычная смена времен года в умеренных широтах перестала бы происходить.
Мы, по-видимому, нашли целый ряд благоприятных условий под боком у нашего Солнца. Конечно же, это не совпадение. Жизнь на Земле смогла развиваться именно потому, что условия тут умеренные, повторяются регулярно и настроены оптимально. Даже на соседних планетах все совсем по-другому.
Вернемся к экзопланетам. Количество чужих миров хорошо поддается подсчету. Млечный Путь состоит приблизительно из 100 млрд звезд. Во Вселенной, насколько позволяют нам оценить крупномасштабные наблюдения, в том числе глубин космоса, насчитывается около 100 млрд (1011) галактик. Поскольку образование звезд связано с образованием планет, мы можем предположить, что каждая звезда (исходя из размеров) имеет планету. Если 1011 умножить на 1011, получится 1022, то есть единица с 22 нулями. Это число звучит как десять триллионов, и именно столько звездных систем и, соответственно, планет должно существовать во Вселенной. Число действительно огромное! Однако, как это ни удивительно, в обычной игральной кости содержится даже больше атомов — около 1023. Другой пример: в Мировом океане обитает 1030 живых существ. Так что большие числа относительны.
Из 1022 экзопланет далеко не все похожи на Землю. На гораздо меньшей части из них могут встретиться живые существа, и уж тем более — разумные, способные к построению цивилизаций.
Сколько экзопланет мы сейчас знаем? И сколько среди них хороших кандидатов на зарождение жизни — во всяком случае, такой, как мы понимаем жизнь у нас на Земле?
Эта история началась 6 октября 1995 года. Швейцарские астрономы Мишель Майор и Дидье Кело объявили об открытии первой экзопланеты вокруг нормальной звезды. Она расположена в созвездии Пегаса, летающего коня из греческой мифологии, и называется 51 Пегаса Ь. От нас она находится на расстоянии около 50 световых лет. Сообщение в WhatsApp, отправленное на Земле в 2019 году с помощью смартфона и радиоволн, туда дойдет только в 2069 году. Возможный ответ от пегасианца вы получите еще через 50 лет, в 2119-м.
Первая экзопланета — 51 Пегаса b — была обнаружена методом определения лучевой скорости. Она называется Hot Jupiter (с англ. «горячий Юпитер») — внимание, не путайте с планетой Хот! — потому что это очень большая газовая планета массой около половины массы Юпитера, и вращается она очень близко к своей родной звезде под названием Гельветиос (51 Пегаса), облетая ее всего за четыре дня! Четыре дня? Bay, да уж, такой скорости можно позавидовать! Для сравнения: Меркурий, самая близко расположенная к Солнцу планета в Солнечной системе, тратит 88 дней, чтобы совершить вокруг него один оборот. Думаю, найдется немало детей, мечтающих родиться на планете 51 Пегаса Ь, ведь тогда день рождения у них будет каждые четыре дня. Чем больше подарков — тем лучше!
Метод определения лучевой скорости
Именно с его помощью и обнаружили первую экзопланету — 51 Пегаса Ь. Попробуйте мысленно провести линию от нашей Земли до звезды, вокруг которой крутится эта планета, — называется она «луч зрения». Скорость звезды вдоль этого направления называется лучевой скоростью, а измерить ее можно, раскладывая свет звезды на отдельные части. Они образуют спектр — что это такое, вы знаете на примере радуги. Однако звездный спектр выглядит не так, как радуга в небе. Звучит странно, но у него, как правило, нет цветов. Зато есть множество черных линий. И астрономам удается распознавать их, как детективам — отпечатки пальцев. По знаменитым черным линиям в спектре Солнца — фраунгоферовым линиям — они установили, что солнечная оболочка (фотосфера) состоит из гелия и других химических элементов. Линии периодически меняют свое положение в спектре из-за эффекта Доплера, если звезда регулярно отдаляется от нас или приближается к нам. А проделывает она это, если рядом с ней находится большая планета, и они обе движутся вокруг общего центра тяжести. Когда звезда приближается к нам, линия перемещается к синему концу спектра. Когда отдаляется — к красному. В спектре линии словно танцуют самбу! Чем больше отрезок, на который смещается линия, тем выше скорость звезды относительно нас. Анализируя смещение длины волны и эффект Доплера, астрономы определяют, как движется звезда в направлении нашего взгляда. В английском языке этот метод определения лучевой скорости называют Doppler Wobble, то есть доплеровской спектроскопией.
По мере того как звезда движется к Земле, ее свет благодаря эффекту Доплера смещается в синий диапазон, она становится ярче. Если она удалится от Земли, ее свет сместится в красный диапазон и, следовательно, она станет темнее
Источник: ESO
Если 51 Пегаса b облетает свою звезду всего
