Земля, капитан!

До сих пор планеты, вращающиеся вокруг далеких звезд, астрономы отыскивали по косвенным данным. Во вторник две группы ученых обнародовали результаты первого прямого наблюдения экзопланет.

В научном мире - сенсация: две группы американских астрономов (Goddard Space Flight Center, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) опубликовали предварительные результаты прямых наблюдений двух планет, находящихся далеко за пределами Солнечной системы. Небесные тела с трудными для произношения именами-идентификаторами HD 209458b и TrES-1 представляют собой два газовых гиганта, по размерам сравнимым с нашим Юпитером, но обращаются вокруг своих светил на значительно меньших расстояниях. Этот факт определяет интересную их особенность: светила нагревают планеты, благодаря чему температура их поверхности превышает 700 градусов по шкале Цельсия. Поэтому гиганты излучают в космос не только отражённый свет, но и свет собственный - правда, в инфракрасном диапазоне. Впрочем, последнее не проблема для современной техники: для наблюдения за планетами учёные использовали космическую обсерваторию Spitzer Space Telescope (SST), предназначенную для изучения космоса в тепловой части спектра.

Сегодня, когда громкие открытия часто означают и большие деньги, учёные склонны преувеличивать свои заслуги, но в данном случае историческая значимость работы никем под сомнение не ставится: астрономы продемонстрировали принципиально новый способ обнаружения и изучения планет, обращающихся вокруг иных звёзд. За такими небесными телами закрепилось название экзопланет, и до недавнего времени судить о наличии их возле той или иной звезды можно было только по косвенным данным. Выполненная с помощью телескопа Шпитцера работа стала первой, в которой учёным удалось напрямую наблюдать собственно планеты.

Череда открытий экзопланет началась в конце 80-ых годов прошлого века и к настоящему моменту нам известны более сотни таких небесных тел, большинство из которых - газовые гиганты, в разы превосходящие родные землянам Юпитер и Сатурн. Что, впрочем, отнюдь не означает уникальности сформировавшейся у Солнца планетной системы. Просто астрономическая техника пока недостаточно совершенна, чтобы находить более мелкие планеты. Список различных методик, используемых для поиска экзопланет, включает почти десяток пунктов, но все их объединяет общий принцип: о наличии планет у далёких звёзд судят по отклонениям в поведении самих звёзд. Так, наблюдая за движением звезды в течение нескольких месяцев, можно заметить лёгкое её "шатание" из стороны в сторону, что свидетельствует о гравитационном воздействии на неё гигантской планеты-спутника. Отсюда уже легко найти период обращения экзопланеты, её массу, предположить химический состав и т.д. Точно так же, наблюдая длительное время за вариациями яркости звезды, можно обнаружить планету, которая пересекает воображаемую линию "Земля - звезда", периодически закрывая от нас часть далёкого светила. Именно так, кстати, и были обнаружены в своё время HD 209458b и TrES-1.

Так что астрономы NASA шли по уже протоптанной дорожке: им было заранее известно, что планеты вокруг выбранных звёзд есть, и что планеты эти регулярно (для наблюдателя с Земли) проходят по диску своих светил, а спустя некоторое время оказываются за диском, исчезая из видимости. Наблюдения были проведены в два этапа. На первом, используя сверхчувствительную аппаратуру SST, исследователи изучили яркость каждой звезды, когда обращавшаяся вокруг неё планета была видна. На втором, аналогичные наблюдения были проведены в период, когда планеты закрывались своими светилами. Сравнение полученных картинок позволило выделить свет, излучаемый самими планетами. Что, в свою очередь, обещает бесценные результаты: по собственному излучению далёких планет можно с уверенностью судить об их химическом составе, структуре атмосфер, и ещё массе тончайших деталей.

Конечно, авторам опыта повезло: далеко не каждая экзопланета пересекает луч зрения, соединяющий её светило и наблюдателей с Земли. Поэтому вряд ли такая методика получит широкое распространение - и тем, кто ждёт подробных сведений о чужих небесных твердях, а может быть и желает увидеть их своими глазами, придётся вновь подождать. Впрочем, недолго. Многовековая эволюция астрономической техники готовит приятный сюрприз: на середину следующего десятилетия европейским (ESA) и американским (NASA) космическими агентствами намечен запуск орбитальных обсерваторий нового поколения. Проекты Darwin и Terrestrial Planet Finder предполагают вывод за атмосферу весьма сложных электрооптических конструкций, состоящих из нескольких работающих синхронно телескопов. Такие инструменты, обладающие многократно большим разрешением, нежели лучшие из существующих сегодня, позволят увидеть не просто туманный отблеск, но и сами диски экзопланет, сравнимых по размерам с Землёй, детально исследовать их и даже искать признаки наличия жизни. Наберёмся терпения.