Ssylka

Как 6000 экзопланет меняют наше представление о вселенной?

Официально подтверждено существование 6000 планет за пределами Солнечной системы. Эта цифра является незначительной долей от предполагаемых 100 миллиардов планет в Млечном Пути, однако она знаменует собой важнейшую веху в науке и технологиях, демонстрируя экспоненциальный рост открытий.
Как 6000 экзопланет меняют наше представление о вселенной?
Изображение носит иллюстративный характер

«Эра экзопланет» началась в 1992 году с обнаружения планет, вращающихся вокруг пульсара — мертвой звезды. Уже в 1995 году была найдена первая планета у звезды главной последовательности, подобной нашему Солнцу. Прорыв произошел с запуском космических миссий: в 2015 году миссия «Кеплер» подтвердила свою 1000-ю экзопланету, а 2016 год стал рекордным, принеся почти 1500 новых миров. К марту 2022 года счетчик достиг отметки в 5000.

Главная ценность этих открытий заключается не в количестве, а в разнообразии. Обнаруженные миры помогают понять природу, процессы формирования нашей собственной Солнечной системы и уникальность Земли. Большинство найденных планет не похожи ни на что, что мы знаем. Среди них встречаются «горячие юпитеры» — газовые гиганты, совершающие оборот вокруг своей звезды за несколько дней, и планеты со сверхкоротким периодом, чей год длится всего несколько часов.

Существуют миры с экстремальными условиями. Это планеты, одна сторона которых постоянно обращена к звезде и может быть расплавлена, а другая скована вечным льдом. Астрономы предполагают существование планет, где идут дожди из железа, планет с плотностью пенопласта, планет, полностью покрытых океанами или окутанных ядовитыми газами. Например, изначально считалось, что на планете WASP-76b идут железные дожди, хотя последующие наблюдения поставили эту гипотезу под сомнение.

Подавляющее большинство открытий сделано косвенными методами. Наиболее продуктивным является транзитный метод, на счету которого почти 4500 планет. Он заключается в измерении падения яркости звезды, когда планета проходит на ее фоне. Этот метод использовали миссии «Кеплер» и TESS. Второй по результативности — метод радиальных скоростей, обнаруживший около 1140 планет. Он фиксирует «колебания» звезды, вызванные гравитационным притяжением ее планет.

Существуют и другие косвенные методы, такие как астрометрия (измерение микродвижений звезды) и гравитационное линзирование (искривление света гравитацией планеты). Прямое наблюдение — чрезвычайно сложная задача из-за ослепляющего света звезды-хозяина. Этим методом было подтверждено менее 100 экзопланет, однако он позволяет напрямую изучать химический состав их атмосфер. Ярким примером является система HR 8799, где были напрямую сфотографированы четыре планеты благодаря работе Уильяма Балмера из Университета Джонса Хопкинса и Маршалла Перрина из Научного института космического телескопа.

Движущей силой этих исследований является фундаментальный вопрос: «Одни ли мы во Вселенной?». Доун Джелино, руководитель Программы исследования экзопланет NASA (ExEP) в Лаборатории реактивного движения (JPL), отмечает: «Понимание разнообразия планетных типов необходимо для того, чтобы определить, насколько распространены планеты, подобные Земле, и где их искать, что является ключом к ответу на этот вопрос».

Конечной целью является определение обитаемости планеты. «Святым Граалем» для астрономов является обнаружение биосигнатур — химических признаков активной жизни в атмосфере. Эту работу уже начал космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) с помощью инфракрасной спектрометрии. Первые результаты названы «интригующими», но окончательных доказательств пока нет.

Научное сообщество различает «кандидатов» и «подтвержденные» планеты. Кандидат — это потенциальная планета, требующая дальнейших наблюдений. По состоянию на июль 2025 года, у миссии TESS насчитывается 7655 кандидатов, из которых подтверждено чуть более 600. Аврора Кессели, заместитель научного руководителя Архива экзопланет NASA в IPAC, подчеркивает, что для подтверждения этих кандидатов необходимо сотрудничество всего научного сообщества.

В ближайшее десятилетие ожидается запуск целого ряда новых миссий. Космический телескоп «Нэнси Грейс Роман» (NASA), запуск которого запланирован на 2027 год, будет использовать метод микролинзирования для открытия тысяч новых миров. Миссия PLATO (ESA), стартующая в 2026 году, сосредоточится на поиске скалистых планет у солнцеподобных звезд. Существующие миссии CHEOPS и ARIEL предназначены для детального изучения уже известных экзопланет. Данные также продолжает поставлять миссия Gaia.

На горизонте появляются еще более амбициозные проекты. Китай готовится запустить свой первый аппарат для поиска экзопланет Earth 2.0 (ET) в 2028 году, сфокусированный на поиске планет размером с Землю. В стадии предложения находится Обсерватория обитаемых миров (HWO), специально разработанная для поиска жизни. Главным технологическим барьером остается свет звезды, скрывающий тусклый блеск ее планет. Будущие телескопы, такие как HWO, потребуют передовых технологий — коронографа или звездного щита для блокировки этого света.


Новое на сайте