Итоги № 46 (2013)

Ученые примерно определились с числом планет, на которых теоретически возможна жизнь, подобная земной. Таковых только в нашей Галактике Млечный Путь оказалось 8 миллиардов 800 миллионов. Первые относительно точные подсчеты количества схожих с Землей планет удалось сделать благодаря исследованию, проведенному специалистами астрономического факультета Калифорнийского университета и Института астрономии Гавайского университета в Маноа. Эрик Петигура, Эндрю Ховард и Джеффри Марси занимались обработкой данных, получаемых с телескопа «Кеплер», который был запущен на орбиту в марте 2009 года именно для поиска планет. Аппарат измерял колебания яркости звезд в нашей Галактике во время того, как планеты проходили по их диску. Потом ученые по этим колебаниям определяли размеры планет, удаленность от звезд, а также количество энергии, попадающей на их поверхность. К настоящему моменту телескоп передал подробную информацию о 42 тысячах звезд и их планетарных системах. «Это лишь очень малая часть Галактики, — отметил Джеффри Марси, — с учетом того, что всего в ней порядка 200 миллиардов звезд».

Однако этого оказалось достаточно, чтобы строить математические модели и рассчитать приблизительное количество экзопланет — тех, что похожи на Землю. Этим и занялись астрофизики.

Ясность мысли

В первую очередь ученые выяснили, что среди всех звезд Млечного Пути только 40 миллиардов являются светилом солнечного типа, то есть соответствуют Солнцу по размеру, цвету и возрасту. Далее они занялись изучением планет, находящихся на орбитах этих звезд. Собственно, искали тела, схожие с Землей по двум важнейшим для существования жизни показателям. Первый — размер. Он не должен быть намного больше или меньше земного, иначе гравитационные условия просто не дадут возможности для появления жизни, похожей на ту, которую приютила наша планета. Во-вторых, тело должно находиться в так называемой обитаемой зоне, а именно на таком расстоянии от своей звезды, где энергии, поступающей от нее, не будет слишком много, чтобы испарить воду, но и не слишком мало, чтобы та находилась в вечно замороженном состоянии.

В результате ученые обнаружили 603 планеты, которые вращаются вокруг звезд типа Солнца, и всего 10 из них подошли под более строгие параметры, пригодные для земной жизни. Их радиус равен от одного до двух земных, а энергия, приходящая на поверхность от родной звезды, составляет от четверти до четырех объемов той энергии, которую наша планета получает от Солнца. Получается, что в Галактике нашли практически сестер-близняшек Земли.

Однако если каких-то два-три года назад астрофизики несказанно радовались обнаружению даже одной экзопланеты, то сейчас и десяти им показалось мало. Эрик Петигура с коллегами просмотрели данные, полученные с телескопа, изучили параметры его работы и пришли к выводу, что он мог упустить огромное количество планет из виду просто из-за своих технических особенностей, а также по некоторым объективным причинам. Так, планету можно просмотреть, если звезда распространяет особое сияние, заставляющее телескоп воспринимать сигналы от планет в качестве шума или помех. Кроме того, «Кеплер» способен искать планеты только так называемым транзитным методом во время их прохождения через диск звезды. Для того чтобы телескоп заметил это движение, орбита планеты должна проходить по строго определенной траектории. Иначе аппарат ее просто не заметит. «Но только одна из сотен планет имеет подходящую для телескопа орбиту. Остальные он просто не видит», — говорит Петигура.

Ученые решили учесть вероятность ошибки или просто «невнимательности» телескопа, чтобы вычислить, сколько планет он мог пропустить, и, кроме того, посчитать все остальные планеты в Галактике. Для этого потребовалось перелопатить множество трудов по астрономии, описывающих возможные орбиты планет вокруг звезд. В итоге получилась специальная математическая модель, использовав которую астрофизики смогли смело заявить на весь мир о том, что они посчитали все возможные «земли» в Галактике.

По расчетам американцев получилось, что вокруг 22 процентов звезд солнечного типа кружит хотя бы одна планета типа Земли, правда, вероятность ошибки в расчете получилась довольно большой — 8 процентов. Тем не менее это пока первый универсальный метод расчета количества планет. Естественно, ученые без промедления применили его на практике и получили, что из 40 миллиардов подобных Солнцу звезд 8,8 миллиарда приютили в своей «обитаемой зоне» близнеца Земли. Причем ближайшая из таких звезд находится на расстоянии 12 световых лет от нас и ее можно видеть невооруженным глазом. Правда, при нынешнем развитии космической техники лететь до этой планеты придется несколько десятков лет. Ведь в километрах путь выглядит куда значительнее, чем в световых годах, — 113 триллионов.

Сила мысли