Гайд по астрономии. Путешествие к границам безграничного космоса

24 августа 2016 года европейские астрономы сообщили об открытии планеты, двигавшейся по орбите вокруг Проксимы Центавра, звезды, ближайшей к нашей Солнечной системе. Этот тусклый красный карлик — отдаленный участник тройной звездной системы ? Центавра. Доказательства существования планеты были получены с использованием метода радиальных скоростей (или доплеровской спектроскопии), при котором в спектре центральной звезды наблюдалось незначительное смещение длины волны с периодом в 11,2 дня. По оценкам, масса планеты, названной Проксима Центавра b, эквивалентна по меньшей мере 1,27 массы Земли, а протяженность большой полуоси ее орбиты составляет всего 0,05 а. е. Но насколько бы поразительной нам ни казалась близость планеты к ее звезде-хозяйке, считается, что по температуре ее поверхность близка к поверхности Марса (–39 °C) из-за очень низких показателей температуры и светимости самой звезды. Возможно, здесь важнее всего то, что планетные системы Проксима Центавра и ? Центавра B наиболее близки к нашей Солнечной системе — и предоставляют наилучшие перспективы для исследования экзопланет с помощью автоматизированных космических аппаратов.

Реальное количество планет, распределенных по типам, остается неопределенным. Это связано с тем, что наиболее эффективные методы поиска планет — метод радиальных скоростей (он же метод Доплера) и метод транзитов — ориентированы на обнаружение крупных планет вблизи звезд-хозяек. Первый метод основан на том, что притяжение планеты вызывает возмущения в орбитальном движении звезды. Планеты с большей массой и/или те, что расположены ближе к своей звезде, будут вызывать самые заметные колебания. В основе второго метода — то, что планета, проходя на фоне звезды, значительно заслоняет свет последней. Чем больше планета, тем более резким будет итоговый спад общего блеска во время ее транзита. И чем ближе планета к своей звезде, тем больше вероятность того, что мы увидим, как она пройдет по диску звезды в своем истинном виде. Поэтому в текущем «урожае» экзопланет очень много планет размером с Юпитер, находящихся в пределах орбиты, эквивалентной орбите Земли.

Несмотря на эти погрешности наблюдений, астрономы нашли довольно много других планет, не столь массивных и достаточно далеких от своих звезд, что позволяет предположить наличие жидкой воды на их поверхности. Более того, полученные массы и размеры планет позволили ученым высказать догадки об их общем строении — иными словами, о том, являются ли они в основном газообразными, жидкими/ледяными или каменистыми. У нас уже есть и наглядные примеры «суперземель» с глубокими океанами, расположенными в пределах так называемой обитаемой зоны, и маленькая группа каменистых планет, подобных Земле. Между тем количество звезд с обнаруженными планетами, по-видимому, указывает на то, что почти у всех звезд должна быть хотя бы одна планета. Учитывая, сколько звезд могут странствовать по диску нашей Галактики, эта оценка предполагает, что где-то там, в космических безднах, находится от 100 до 400 миллиардов планет.

Исполняя свою миссию, «Кеплер», как мы уже упоминали, досконально исследовал весьма удаленные звезды на небольшом участке неба, устремив свои телескопы к созвездиям Лебедя и Лиры. Новая миссия с космическим телескопом TESS, запущенная в апреле 2018 года, исследует звезды, расположенные ближе к нам, — но по всему небосводу. Она уже собирает свой «урожай» в нескольких новых экзопланетных системах, которые именно по причине их близости к нам можно точнее распознать в ходе спектроскопических наблюдений, осуществляемых при помощи наземных телескопов, а теперь и космического телескопа «Джеймс Уэбб».