Воображаемая жизнь. Путешествие в поисках разумных инопланетян, ледяных существ и супергравитационных животных

Продолжительность года на экзопланете очень важна для самой нашей возможности изучать ее. Причина проста: количество времени, которое мы можем уделить поискам планетных транзитов у той или иной звезды, ограничено временем существования нашей наблюдательной платформы. Например, космический телескоп «Кеплер», о котором говорилось в главе 11, собирал данные около 10 лет. Лучший способ твердо установить существование экзопланеты – пронаблюдать несколько точно измеренных по времени транзитов. В системе TRAPPIST-1 этого можно добиться всего за несколько месяцев. А вот наблюдателю, изучающему со своей далекой экзопланеты нашу Солнечную систему, пришлось бы потратить на ожидание транзитов Земли несколько лет, а транзитов Юпитера и вовсе пришлось бы дожидаться десятилетиями.

TRAPPIST-1 относится к типу звезд, более распространенному, чем звезды типа Солнца: по оценкам астрономов, около половины всех звезд Млечного Пути – карлики. У карликовых звезд есть одно свойство, которое может оказаться важным для поисков в их окрестностях жизни: они существуют очень долго. Возраст звезды TRAPPIST-1, например, составляет около 8 миллиардов лет, тогда как Солнце на настоящий момент существует всего 4,5 миллиарда лет. Больше того, оценка полного времени жизни TRAPPIST-1 – более 12 триллионов лет! Эта звезда будет сиять еще много тысячелетий после того, как погаснет наше Солнце. На самом деле она настолько холодна – температура ее поверхности примерно вдвое ниже, чем у Солнца, – что излучает в основном волны инфракрасного диапазона. Поэтому наиболее важные данные о транзитах ее планет были получены с Космического телескопа Спицера – инфракрасного орбитального телескопа.

Систематизация продолжительности жизни различных типов звезд выглядит, пожалуй, несколько контринтуитивно, поэтому, наверно, стоит потратить немного времени, чтобы разобраться в ней поподробнее. Каждая звезда начинает свою жизнь, располагая определенным запасом водорода. Водород превращается в гелий в ходе термоядерного синтеза – слияния атомных ядер. Выделяющаяся вследствие этих реакций энергия создает давление, противодействующее коллапсу – схлопыванию звезды под неумолимой силой ее огромного тяготения. Солнце, к примеру, чтобы не сколлапсировать, ежесекундно «сжигает» 600 миллионов тонн водорода, и именно энергия, высвобождаемая при этом «горении», поступает наружу в виде солнечного света.

Первое, что приходит здесь в голову, – что звезда большей массы, у которой запасы водородного «топлива» заметно больше, должна и существовать дольше, чем маленькая звезда. Однако, как выяснилось, звезды больших размеров обладают и более сильной гравитацией, стремящейся стянуть их вещество к центру. Поэтому, чтобы не схлопнуться, такие звезды сжигают свои запасы водорода в разы быстрее. В результате выходит, что очень большие звезды «сгорают» быстро – их существование может длиться всего несколько десятков миллионов лет. Маленькие же звезды расходуют свое топливо гораздо более экономно, и поэтому такие карлики, как TRAPPIST-1, могут светить во много раз дольше, чем на настоящий момент существует наша Вселенная.

В соответствии с принятым стандартом, планеты в системе TRAPPIST-1 имеют буквенные обозначения: от b до h в порядке их открытия. В данном конкретном случае этот же порядок соответствует и их расстоянию от материнской звезды (которая по тому же стандарту обозначается буквой a). Таким образом, TRAPPIST-1b – планета, ближайшая к звезде TRAPPIST-1, а TRAPPIST-1h – самая далекая. Пять из этих планет: b, c, e, f и g – примерно таких же размеров, как Земля, а две (d и h) – несколько больше. Три планеты (e, f и g) находятся в зоне обитания, то есть на их поверхности могут существовать океаны. Последние на настоящий момент измерения говорят о том, что планеты c и e полностью состоят из камня, а вот b, d, f и g покрыты слоем какого‐то летучего вещества – водой, льдом или плотной атмосферой.

Поскольку все эти планеты расположены очень близко к своей материнской звезде, мы думаем, что хотя бы некоторые из них пребывают в состоянии синхронного вращения, то есть всегда обращены к ней одной стороной. То есть они, вероятно, похожи на планету Нимб из главы 10, и к ним применимы многие из наших предположений о возможности жизни в таких мирах.