Что такое экзопланеты? Как они были открыты? Может ли на них существовать жизнь?

НаукаНаука

«Рано или поздно цивилизация начинает сходить с ума и уничтожает себя. Как мы сейчас»

Что такое экзопланеты? Как они были открыты? Может ли на них существовать жизнь? Если да, какая она? Почему мы никак не можем зарегистрировать сигналы с других планет? Рассуждает академик Анатолий Черепащук, научный руководитель Государственного астрономического института им. М. В. Штернберга.

Беседовала Наталия Лескова

Фото: Дмитрий Лебедев

«У нас взрыва не было»

— Анатолий Михайлович, давайте поговорим об экзопланетах. Почему их стали так называть?

— Конечно, в связи с поисками жизни вне Земли. Есть знаменитая формула американского ученого Фрэнсиса Дрейка, которая рассчитывает количество внеземных цивилизаций в нашей галактике в зависимости от разных параметров. Среди них — количество звезд, вокруг которых находятся планеты типа нашей Солнечной системы, вероятность того, что на какой-то планете температура соответствует жидкой воде, и т. д. В этой формуле стоит штук 10 множителей. И все эти множители были очень спекулятивны.

Иосиф Шкловский, автор книги «Вселенная, жизнь, разум», как раз ссылался на эту формулу и говорил: «Как жалко, что мы не открыли ни одной планеты вокруг других звезд!» Ведь главный множитель был абсолютно неизвестным.

— Шкловский высказал идею, что звезды позднего спектрального класса вращаются медленно, а раннего — быстро...

— Шкловский выдвинул гипотезу: медленное вращение звезд позднего спектрального класса связано с тем, что вокруг этих звезд образовалась планетная система, которая основной вращательный момент «забрала» с собой. Медленное вращение звезд позднего спектрального класса типа нашего Солнца стали использовать как аргумент в пользу того, что должно быть много внесолнечных планет. Но потом появились работы, что, оказывается, звезды позднего спектрального класса обладают значительной конвекцией в атмосфере: температура атмосферы низкая, и атмосфера неустойчива по отношению к конвективным движениям. Вращение звезды и конвекция порождают магнитное поле, оно зацепляется за межзвездные облака и тормозит вращение звезды. У звезды раннего спектрального класса магнитное поле маловероятно, потому что там лучистая оболочка, она горячая, и перенос излучения легко проходит через атмосферу без конвекции. Поэтому, скорее всего, там нет сильных магнитных полей — вот они и вращаются быстро.

— Эта точка зрения царит и сейчас?

— Не совсем так. Сейчас ясно, что есть две причины медленного вращения звезд позднего спектрального класса: замедление их вращения как магнитным полем, так и планетной системой. Но многие ученые еще в 1960-х годах пытались обнаружить планеты вокруг других звезд. Казалось, если у Солнца есть планетная система, значит, и у других звезд должна быть. Голландский ученый Питер ван де Камп попытался измерить собственное движение так называемой летящей звезды Барнарда — это звезда, которая имеет собственное движение 10 угловых секунд в год, она очень близко, на расстоянии всего в несколько парсек, и очень быстро движется. И он с точностью не лучше 1/10 угловой секунды за много лет обнаружил периодические смещения этой звезды, вызванные присутствием массивной планеты. Но в середине 60-х годов более тщательные измерения опровергли этот результат.

Были и более ранние попытки. Еще в ХIХ веке выдающийся ученый Гаусс предложил в пустыне Сахара вырыть треугольный канал, чтобы с Марса могли этот треугольник заметить. А другой ученый в развитие этой идеи предложил сделать круг, залить керосином и поджечь, чтобы на «ночной стороне», когда марсиане будут наблюдать Землю, обнаружили сигнал для внеземных цивилизаций. Такой вот был жгучий интерес к этой теме.

— Каким же образом удалось обнаружить планеты вокруг других звезд?

— Ответ на этот вопрос пришел из неожиданной области: оказалось, что нейтронные звезды имеют планеты вокруг себя. Ведь нейтронная звезда — это объект размером порядка 10 км с плотностью 1015 г/см3, миллиард тонн в кубическом сантиметре. Они очень быстро вращаются, потому что они образовались в результате сжатия массивной звезды, сжатие и скорость вращения у них возрастают, у них периоды порядка секунд, в то время как время вращения Солнца — месяц. Но за счет уменьшения размера в миллионы раз у них скорость вращения очень большая. И, кроме того, у них есть магнитное поле. Оно формирует релятивистские частицы, которые излучает в радиодиапазоне. Нейтронная звезда обладает импульсами. Поскольку это вращение, то она излучает строго периодический импульс. Точность следования этих импульсов лучше точности атомных стандартов частоты, представляете? И когда люди понаблюдали пульсары длительное время, оказалось, что у трех из этих пульсаров есть периодическая компонента во временах прихода импульсов. По этой периодической компоненте вычислили, пользуясь законами тяготения Ньютона, что вокруг них должны быть планеты с массой чуть больше Земли. Сейчас уже известны три нейтронные звезды, около которых обнаружены планеты. У одной из них даже две планеты, а у других двух нейтронных звезд по одной.

— Почему же эти планеты сохранились? Ведь нейтронные звезды должны были их разорвать.

— Да, это было поразительно. Люди сразу задумались: как могли появиться планеты около нейтронной звезды, которая образовалась в результате взрыва сверхновой? Огромная энергия, оболочка — она бы просто снесла их, потому что скорость оболочки — 10 тыс. км/сек. Но этого не случилось. Сейчас считается, что планеты образовались не из первоначальной звезды, а после взрыва сверхновой. Когда одиночная вращающаяся нейтронная звезда образовалась, часть выброшенного вещества упала назад (так часто бывает в модельных расчетах), и некоторое количество вещества под действием гравитации вернулось назад. Так вокруг нейтронной звезды образуется диск, и из этого диска рождаются планеты.

— У нас тоже так было?

— У нас взрыва не было. Солнце — это спокойная звезда. Мы формировались нормальным образом из газопылевого облака, оно вращалось, в центре образовалось сначала протоСолнце, потом — Солнце, а из остатков газового облака — планеты.

Фото: Дмитрий Лебедев

«Мы с волнением ждем, когда появятся линии кислорода и азота»

— Каким образом были открыты планеты вокруг обычных звезд?

— Они были открыты в 1995-м. Два швейцарских ученых, Мишель Майор и Дидье Кело, заметили, что линии в спектре звезды 51 в созвездии Пегаса испытывают периодические доплеровские смещения с очень маленькой амплитудой, всего 50 м/сек. К этому успеху привело то, что на протяжении примерно 10 лет до этого астрономы стали сильно повышать точность измерений доплеровских смещений линий в спектрах звезд. У звезды типа Солнца очень много линий в спектре, линий металлов и т. д. Массивные звезды горячие, там только редкие линии гелия и водорода. А у звезд типа Солнца тысячи линий.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Теория игр Теория игр

Прав ли сказавший, что наша жизнь – игра?

Вокруг света
ЭКО в TikTok: как клиники репродуктивной медицины осваивают рынок инфлюенсеров ЭКО в TikTok: как клиники репродуктивной медицины осваивают рынок инфлюенсеров

ЭКО в TikTok: хорошая репрезентация или неэтичная реклама медицинских услуг?

Forbes
Млечный путь Млечный путь

Свиньи и дельфины — близкие родственники, а лошадь роднее собаке, чем корове

Вокруг света
Александр Клюквин: «Никто не работает ради зрителя. Я не работаю ради зрителя» Александр Клюквин: «Никто не работает ради зрителя. Я не работаю ради зрителя»

Пауза — это хлеб с мясом у актера

Коллекция. Караван историй
«Красная книга – это не просто книжка с картинками» «Красная книга – это не просто книжка с картинками»

Чем ценны суслики, почему важно их изучать и зачем надо их охранять

Наука
На педали жали: краткий таймлайн велосипедной формы На педали жали: краткий таймлайн велосипедной формы

Как с годами менялась одежда велосипедистов и велосипедисток

Правила жизни
Дышащие под водой Дышащие под водой

Могут ли, с точки зрения науки, человекоподобные существа жить под водой?

Вокруг света
Социализация и саморазвитие: почему для людей, переживших рак, так важна реабилитация Социализация и саморазвитие: почему для людей, переживших рак, так важна реабилитация

Как в России устроена реабилитация онкопациентов?

Forbes
Игры_с_разумом Игры_с_разумом

Как нейросети меняют гейм-индустрию

ТехИнсайдер
4 факта об обиде, которые помогут от нее освободиться 4 факта об обиде, которые помогут от нее освободиться

Почему обида пожирает нас больше, чем самого обидчика? Как с ней справиться?

Psychologies
Почему кошки мяукают на нас: интересная особенность эволюции Почему кошки мяукают на нас: интересная особенность эволюции

Как кошки общаются с людьми?

ТехИнсайдер
Революционный порядок и безопасность Революционный порядок и безопасность

Полномочия органов ОГПУ неуклонно расширялись...

Дилетант
Картошка фри и оплата наличкой: что поможет в развитии IT-бизнеса в Латинской Америке Картошка фри и оплата наличкой: что поможет в развитии IT-бизнеса в Латинской Америке

На что обратить внимание IT-компаниям при выходе на рынок в Латинской Америке

Forbes
Заливная рыба Заливная рыба

Как сделать заливную рыбу не гадкой? Рассказываем!

КАНТРИ Русская азбука
Постройте свою деревню: простое упражнение, которое поможет стать счастливым без партнера Постройте свою деревню: простое упражнение, которое поможет стать счастливым без партнера

Обязаны ли мы быть счастливы в одиночестве?

Psychologies
Точка роста Точка роста

Регина Тодоренко: лучшее лекарство от хейта — безразличие

VOICE
«Я влюбляюсь в людей, которых даже не знаю»: 6 признаков того, что вы в парасоциальных отношениях «Я влюбляюсь в людей, которых даже не знаю»: 6 признаков того, что вы в парасоциальных отношениях

Как влюбленность в знаменитостей мешает построить настоящие отношения?

Psychologies
Мечта сталкера Мечта сталкера

За кораблями, крабами и суровой природой Кольского

2Xplore
Математика седьмой координаты для роботов* Математика седьмой координаты для роботов*

Перспективы и проблемы развития роботостроения в России

Монокль
Все не так с Кевином Все не так с Кевином

«Ночной замес»: образцовый хоррор о подростках и маньяке в ТЦ

Weekend
Ковровая вышивка Ковровая вышивка

Текстильная техника ковровой вышивки была популярна пару десятков лет назад

Новый очаг
Чужой, Годзилла, Саурон: в честь кого теперь называют животных Чужой, Годзилла, Саурон: в честь кого теперь называют животных

Новые имена в биологии, которые отсылают к персоналиям или поп-культуре

Наука и техника
Смерть на параде Смерть на параде

История покушения на президента Египта Анвара Садата

Дилетант
Как отбросить сожаления: 8 простых способов Как отбросить сожаления: 8 простых способов

Стоит ли долго заниматься самобичеванием, если вы совершили ошибку?

Psychologies
Ушастая радость Ушастая радость

4 мифа о декоративных кроликах

Лиза
Ротавирус или отравление Ротавирус или отравление

Как распознать ротавирус, чем он может быть опасен?

Лиза
На высоте На высоте

Катерина Шпица о репутационных рисках и ощущении себя в роли «звезды»

OK!
«Я сыта по горло неудачными отношениями»: 9 причин, почему женщины возвращаются к бывшим «Я сыта по горло неудачными отношениями»: 9 причин, почему женщины возвращаются к бывшим

Почему женщины не могут отпустить прошлые отношения?

Psychologies
Пометки и штрафы: семь вопросов о новом законопроекте для блогеров Пометки и штрафы: семь вопросов о новом законопроекте для блогеров

Главные вопросы о новых поправках в законопроекте для блогеров

Forbes
От смартфона к суперкару: как бренды электроники создают свои автомобили От смартфона к суперкару: как бренды электроники создают свои автомобили

Все чаще появляются электромобили от именитых производителей электроники

Maxim
Открыть в приложении