Экзопланета Kepler-78b: как Земля, но горячее | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW | 19.11.2013

Посетите новый сайт DW

Зайдите на бета-версию сайта dw.com. Мы еще не завершили работу. Ваше мнение поможет нам сделать новый сайт лучше.

  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages
Реклама

Наука

Экзопланета Kepler-78b: как Земля, но горячее

Поиск экзопланет - дело трудное, но технический прогресс позволяет добиваться впечатляющих успехов в этой области. Теперь интересные данные получены об экзопланете Kepler-78b.

Космический телескоп Kepler

Космический телескоп Kepler

С того времени, как была открыта первая планета вне Солнечной системы, не прошло и четверти века, а сегодня ученые насчитывают уже 1040 экзопланет, и это число продолжает быстро расти. Наиболее весомый вклад в поиск планет, обращающихся вокруг далеких звезд, внес Kepler - космический телескоп NASA, специально сконструированный именно с этой целью и выведенный на гелиоцентрическую орбиту в марте 2009 года.

К сожалению, летом нынешнего года из-за выхода из строя второго двигателя-маховика гиростабилизированной платформы телескоп окончательно утратил способность поддерживать ориентацию в пространстве с необходимой для таких наблюдений точностью, и миссию пришлось свернуть. Но за время своего активного существования космический телескоп успел собрать такое количество информации, что ее обработка и анализ займут еще не один год: фотометр Kepler'а "нащупал" без малого три тысячи кандидатов в экзопланеты.

Более ста из них уже переведены из кандидатов в полноценные экзопланеты, то есть их существование было подтверждено независимыми исследованиями. Но разборка "кеплеровского архива" продолжается.

Две группы астрономов изучают одну экзопланету

Теперь в журнале Nature опубликованы сразу две статьи о внесолнечной планете Kepler-78b, находящейся от нас на расстоянии в 700 световых лет и размерами лишь ненамного превышающей Землю. Об ее обнаружении стало известно весной нынешнего года, и это побудило к активным действиям сразу две группы астрономов. Франческо Пепе (Francesco Pepe), профессор Женевского университета, говорит: "Едва узнав об этом открытии, мы сразу же поняли, что наш Большой Канарский телескоп на острове Ла-Пальма - просто идеальный инструмент для более детального изучения новой экзопланеты. Прежде всего, для определения ее массы".

Точно такая же идея была и у группы астрономов Гавайского университета во главе с Эндрю Хауардом (Andrew Howard) - с той лишь разницей, что здесь посчитали идеальным инструментом для изучения экзопланеты Kepler-78b телескопы обсерватории Кека на Гавайях. Собственно, никакого противоречия в этом нет: канарский и гавайские телескопы располагают главными зеркалами сходной конструкции и почти одинакового размера и относятся к крупнейшим оптическим телескопам-рефлекторам мира. Только такие мощные инструменты и позволяют определить массу далекой внесолнечной планеты.

Диаметр планеты определяют из космоса, ее массу - с Земли

Поиск экзопланет - вообще дело крайне сложное, поскольку астрономам приходится работать на пределе чувствительности инструментов и применять при этом, как правило, методы косвенные, непрямого наблюдения. Высокочувствительный фотометр на борту Kepler'а должен был измерять светимость далеких звезд и регистрировать ее периодические изменения, вызванные так называемым транзитом, то есть прохождением планеты на фоне звезды.

Этот метод дает возможность обнаруживать даже небольшие, землеподобные экзопланеты. И не только обнаруживать, но и измерять ряд параметров: амплитуда колебаний светимости звезды позволяет оценить размеры внесолнечной планеты, частота колебаний - период ее обращения вокруг светила. Но вот чтобы судить о массе экзопланеты, нужны мощные наземные телескопы, подчеркивает Эндрю Хауард: "Саму планету мы, правда, не увидим. Но мы сможем зарегистрировать покачивание центральной звезды, вызванное гравитационным воздействием обращающейся вокруг нее планеты". И чем планета массивнее, тем сильнее она раскачивает светило.

Сходство налицо, но есть и одно существенное различие

Три месяца женевские и гавайские астрономы - независимо друг от друга - наблюдали экзопланету Kepler-78b, прежде чем выступить со своей оценкой ее массы. Франческо Пепе: "1,86 массы Земли". Эндрю Хауард: "1,7 массы Земли".

Контекст

С учетом возможных погрешностей измерений это на удивление близкие, почти совпадающие результаты. К тому же они позволяют сделать интересные выводы, говорит Франческо Пепе: "Нам впервые удалось измерить как диаметр, так и массу внесолнечной планеты, размерами вполне сравнимой с Землей. Из сопоставления этих данных следует, что Kepler-78b имеет практически такую же плотность, как и наша собственная планета. Это дает основания предположить и сходство их структур: железное ядро и мантия из скальных горных пород".

Впрочем, между Землей и далекой экзопланетой имеется и весьма существенное различие: если Земле на одно обращение вокруг Солнца требуется год, то одно обращение экзопланеты Kepler-78b вокруг ее звезды длится всего лишь 8,5 часов. Так сказать, зима, весна, лето и осень за один рабочий день! Эндрю Хауард поясняет: "Размерами планета похожа на Землю, и плотность у нее такая же, но орбита, по которой она обращается вокруг своего светила, пролегает в 100 раз ближе к нему, чем орбита Земли вокруг Солнца. Поэтому там слишком жарко для жизни в известной нам форме".

Миссия TESS обнаружит от 1000 до 10000 новых экзопланет

"Слишком жарко" означает, что температуры на поверхности этой экзопланеты достигают 3000 градусов. Таким образом, скальные горные породы, о которых говорил Франческо Пепе, представляют собой в данном случае океан жидкой лавы. Значит, Kepler-78b никак не подходит на роль близнеца Земли.

Однако поиск продолжается, говорит Эндрю Хауард: "Есть целый ряд других весьма перспективных "кандидатов" на эту роль в том огромном массиве данных, что успел собрать космический телескоп Kepler. Более того, статистический анализ этих данных показал, что землеподобная планета в зоне обитаемости имеется в среднем у каждой пятой солнцеподобной звезды в нашей галактике. То есть планеты вроде Земли - отнюдь не редкость в Млечном пути".

Ученые надеются, что поиск экзопланет-двойников Земли станет существенно эффективнее, когда на орбиту будет выведен преемник Kepler'a - космический аппарат TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), назначение которого - поиск транзитных планет около ярких звезд. Запуск спутника намечен на 2017 год, миссия рассчитана на 2 года. По прогнозам, за время своего активного существования TESS сможет обнаружить от 1000 до 10000 новых экзопланет.