Четыре экзопланеты

13 ноября сразу две группы учёных независимо друг от друга объявили о том, что им удалось сделать снимок экзопланет. Причём одной из них удалось сфотографировать целую планетную систему.

7 ноября этого года на сайте NASA появилось интригующее объявление о том, что 13 ноября агенство намерено сделать объявление о новой вехе в исследовании экзопланет (планет, находящихся за пределами Солнечной системы). Открытие, сделанное при помощи космического телескопа "Хаббл", действительно стоило шума, который создало вокруг него агенство: учёные смогли впервые наблюдать планету, обращающуюся вокруг другой звезды, в видимом спектре.

Прежде всего, стоит отметить, что до этого момента исследователи использовали способы, которые способны лишь косвенно подтвердить существования космического тела, обращающегося вокруг своего светила. Самыми распространёнными методами обнаружения экзопланет были спектрометрический анализ и транзитная фотометрия. Первый предполагал измерение колебаний звезды под воздействием силы притяжения планеты, а второй - наблюдение за изменением её яркости, когда планета проходит перед ней относительно наблюдателя с Земли.

Но прежде чем мы перейдём к тому, что же продемонстрировало NASA 13 ноября, не лишним будет поговорить о другом открытии, сделанном исследователями из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса, и объявленном в тот же день. Им удалось запечатлеть в близком к инфракрасному диапазону спектре аж целую планетную систему! Нынешнее открытие было сделано не за один день - учёные потратили на то, чтобы сфотографировать три экзопланеты системы звезды HR899, восемь лет. Они использовали результаты наблюдений, полученные с помощью телескопов Keck и Gemini.

В принципе, поводом для торжества был бы даже снимок одной планеты, но исследовали получили изображение целой системы, состоящей из трёх планет-гигантов. HR8799 является достаточно молодой звездой, окружённой пылевым диском. Она расположена в 140 световых годах от Солнца, а её масса составляет 1,5 массы нашего светила. Планетная система этой звезды похожа на Солнечную: масса её планет-гигантов уменьшается с удалением от светила (они оцениваются в 13, 10 и 7 масс Юпитера).

Как известно, большинство обнаруженных на сегодняшний день экзопланет являются "горячими Юпитерами", обращающимися очень близко к своему светилу. Но компаньоны HR899 обращаются на расстоянии 24, 37 и 67 астрономических единиц от неё (1 астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца.). Самый удалённый из них находится в пылевом диске, идентичном поясу Койпера в нашей системе. Все обнаруженные планеты-гиганты обладают сложной атмосферой, которая частично задерживает тепло, ими излучаемое.

По словам Брюса Макинтоша, астрофизика из Государственной лаборатории им. Лоуренса Ливермора, одного из авторов открытия, вокруг HR8799 могут и даже должны обращаться и другие планеты, просто пока что исследователям не под силу их обнаружить. Сейчас его коллеги работают над созданием продвинутой адаптивной оптической системы, которая позволит сделать фотографии и более тусклых планет.

Но вернемся к "Хабблу". На его "совести" - ещё одна планета. Она обращается вокруг звезды Фомальгаут, находящейся в 25 световых годах от Земли и представляет собой газовый гигант, масса которого сравнима с массой Юпитера. Планета находится от своего светила на расстоянии в четыре раза большем, нежели разделяющее Нептун и Солнце.

Исследования этого светила и его окрестностей начались ещё в 2004 году, когда "Хаббл" обнаружил, что Фомальгаут окружает плотный газопылевой диск, в котором, скорее всего, идёт активное планетообразование. В 2005 году учёные открыли, что внутренние края этого диска обрываются достаточно резко, что позволяло заподозрить наличие в этой области планеты.

Фотографии, на которых её наконец-то обнаружили, были сделаны в 2004 и 2006 годах. На них ясно видно, как космическое тело двигается по своей орбите. Год на планете-гиганте длится аж 872 земных года, что обусловленно его отдалённостью от звезды на 118 астрономических единиц.

Из-за этого же фактора, обнаружить её с помощью спектрометрии не представлялось возможным (относительно небольшая масса космического тела, кстати, тоже сыграла свою роль). Но каким же образом удалось найти планету Фомальгаут b, да ещё в видимом диапазоне спектра?

Наиболее вероятный ответ таков: она окружена системой колец, отражающих свет, которая во много раз превосходит систему колец Сатурна. Впрочем, возможно именно так выглядели наши планеты-гиганты через несколько сотен миллионов лет после начала формирования Солнечной системы. Скорее всего, через некоторое время из колец Фомальгаут b сформируются спутники планеты, как это, вероятно, произошло со спутниками Юпитера и Сатурна.

Звезда Фомальгаут, возраст которой составляет 200 миллионов лет, закончит свой жизненный цикл через миллиард лет. Яркость её превышает солнечную в 16 раз, и поэтому, несмотря на то, что планета Формальгаут b находится очень далеко от звезды, она пребывает в тех же условиях, что и Нептун.

Оба открытия чрезвычайно важны для развития современной науки, и учёные, конечно же, продолжат наблюдать за обеими звёздами в надежде найти и другие планеты, обращающиеся вокруг них. Ну а запуск космического телескопа Джеймса Уэбба, задачей которого является обнаружение планет земного типа, возможно, позволит найти и ту самую, на которой возможно существование воды в жидком виде, а значит - и жизни.