Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

Некоторое время спустя мы смогли наблюдать последствия аналогичных явлений на Марсе благодаря космическому аппарату NASA, запущенному к нашему ближайшему соседу с той же целью, что и «Венера-экспресс» к Венере. 8 марта 2015 г. аппарат MAVEN наблюдал столкновение с Марсом солнечного вещества после намного более мощного коронального выброса. Объем утраченной Красной планетой атмосферы был в 10 раз больше того, который потеряла Венера. Постоянное взаимодействие с солнечным ветром также истощает марсианскую атмосферу, выдувая с маленькой планеты около 100 г газов каждую секунду.

В прошлом последствия аналогичных явлений должны были ощущаться на Марсе и Венере куда сильнее, чем сейчас. Молодое Солнце было намного активнее той спокойной звезды, которую мы можем наблюдать. Так что и вещества в окружающее пространство оно должно было выбрасывать намного больше. Следы жидкой воды на Марсе указывают на то, что когда-то его окружала толстая атмосфера, которая обеспечивала достаточно высокую температуру на поверхности. С потерей магнитного поля Марс лишился и газового покрова, превратившись в непригодный для жизни мир.

Таким образом, скорее всего, наличие магнитного щита является одним из условий обитаемости поверхности любой экзопланеты. Хотя в настоящее время у нас нет методов обнаружения магнитного поля, этот фактор стоит учитывать, объявляя очередную новую планету «похожей на Землю».

Мы прошли долгий путь с момента открытия первых горячих юпитеров в 1990-е гг. Сейчас мы находим миры, которые походят на Землю размером и обращаются в пределах зоны умеренных температур. Но достаточно ли они похожи на Землю, чтобы мы могли назвать их «Землями 2.0»?

Глава 13. Поиски второй Земли

Не прошло и трех дней после запуска космического телескопа «Кеплер», как исследователям улыбнулась удача: они обнаружили прохождение планеты в пределах зоны умеренных температур ее звезды.

Чтобы официально подтвердить находку, пришлось потратить еще два с половиной года: присутствие планеты считается доказанным, если она наблюдалась не менее трех раз. Столько же раз должны быть измерены ее параметры. Первое прохождение телескоп зафиксировал практически сразу — в мае 2009 г. К декабрю 2010 г. астрономам удалось наблюдать еще два прохождения. Год спустя, 5 декабря 2011-го, было официально об открытии первой проходящей планеты в пределах зоны умеренных температур. «Что касается обнаружения этой планеты, — рассказывал Уильям Боруки, руководивший командой сотрудников Научно-исследовательского центра Эймса NASA в Калифорнии, — нам просто повезло».

Новая планета получила обозначение Кеплер-22 b. Она обращается вокруг солнцеподобной звезды на расстоянии 600 световых лет от нас в созвездии Лебедь. Находясь на расстоянии 0,85 а.е. от своей звезды, Кеплер-22 b совершает полный оборот вокруг нее за 290 дней. Если бы Кеплер-22 b была частью Солнечной системы, она бы располагалась точно на границе зоны умеренных температур, рядом с Венерой. Если бы к тому же планета была похожа на Землю, это бы означало, что в течение короткого периода в начале ее эволюции на ней могла бы быть жидкая вода. Однако звезда Кеплер-22 чуть меньше и холоднее Солнца — она излучает на 25% меньше света. Из-за более слабого излучения зона умеренных температур сдвигается ближе к звезде, в результате чего Кеплер-22 b оказывается в границах зоны умеренных температур (в ее консервативной трактовке). Означает ли это, что с открытием этой планеты мы впервые получили возможность наблюдать вторую Землю?

СМИ были категоричны: «Найдена землеподобная планета с орбитой на пригодном для жизни расстоянии», — гласил заголовок на первой странице веб-сайта National Geographic. «Кеплер-22 b — “новая земля”», — громогласно заявляла The Telegraph. «Получено официальное подтверждение открытия похожей на Землю планеты», — не отставали на Би-би-си.

Однако после публикации результатов проведенных измерений стало очевидно, что все не так просто. Оказалось, что радиус планеты составляет 2,4 радиуса Земли, то есть Кеплер-22 b относится к загадочному классу суперземель — планет, которые больше каменистых миров вроде нашего, но меньше газовых гигантов. Эта планета слишком мала и находится слишком далеко от звезды, чтобы вызывать колебания в движении звезды, которые можно зафиксировать имеющимися у нас методами. Поэтому измерить массу Кеплер-22 b не представляется возможным. Так что рассчитать ее объемную плотность, чтобы понять, является она планетой земного типа или же на ней много горячего газа, мы тоже не можем.