О блинах и планетах
Другой повод для удивления дала природа большинства обнаруженных «Кеплером» планетарных систем. Они оказались очень плоскими – это значит, что орбиты планет в них лежат примерно в одной и той же
[47] плоскости, обращенной ребром к наблюдателю – телескопу «Кеплер».
– Если мы представим себе совокупность орбит планет в звездной системе в виде блина, – объясняет Баталья, – в толщу которого укладываются все лежащие примерно в одной плоскости орбиты различных радиусов, то наша Солнечная система с характерными для нее небольшими несовпадениями этих плоскостей окажется похожей скорее на оладью. Бо́льшая часть из тех планетарных систем, которые мы наблюдаем при помощи «Кеплера», выглядят по сравнению с ней как тоненькие блинчики. Они представляют собой удивительно плоские орбитальные системы.
Сущность транзитного метода обнаружения планет такова, что с его помощью оказываются видны только те планеты, орбиты которых случайно расположены в одной плоскости с линией прямой видимости «Кеплера». При том что в большинстве найденных систем орбиты планет образуют плоскую блинообразную фигуру, «Кеплеру» удается наблюдать большее количество производящих транзитные события планет.
На этой гистограмме показано распределение количества планет по размеру для всех известных на дату 10 мая 2016 года экзопланет. Голубые части столбцов гистограммы показывают аналогичное распределение для ранее подтвержденных планет. Источник: NASA / Научно-исследовательский центр имени Эймса / В. Штенцель
– Объем наших открытий по-настоящему велик, и мы сами этому удивляемся, – говорит Натали. – Действительно, это подтверждается фактом открытия нами новой архитектуры совпадающих или копланарных плоскостей орбит.
Кладезь планет
Вдобавок к тому, что общая картина сделанных при помощи «Кеплера» открытий, несомненно, впечатляет, отдельные найденные им планеты и планетарные системы исключительно интересны и занимательны.
– Мы нашли так много интересных миров! – восклицает Баталья. – Среди своих любимых я готова провести «поименную перекличку» и показать на их примере разнообразие типов, составляющих планетное население Галактики, – и об этом разнообразии мы не подозревали до запуска «Кеплера».
Иллюстративное изображение системы Kepler-16, на котором мы видим планету Kepler-16b, обращающуюся вокруг двойной звезды. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института
В 2011 году научная команда объявила об открытии «околодвойной» или циркумбинарной планеты, то есть такой планеты, центром орбиты которой является не одиночная звезда, а пара звезд – точь-в-точь как у Татуина, родной планеты Люка Скайуокера из «Звездных войн».
– Если бы вы жили на подобной планете, то видели бы, как два солнца восходят на востоке и потом заходят за горизонт на западе, – мечтательно рассуждает Натали Баталья. – Звезды могут меняться друг с другом местами, двигаясь по небу. Размышления о таких необычных местах всегда распаляют мое воображение.
Изменения яркости свечения звезды можно интерпретировать как вибрации или осцилляции внутри нее, если использовать методику под названием астросейсмология. Картина осцилляций дает информацию о внутренней структуре звезд во многом тем же самым путем, каким сейсмологи на Земле используют данные регистрации землетрясений, чтобы «заглянуть» в земные недра. Источник: NASA / Научно-исследовательский центр имени Эймса
Кроме того, «Кеплер» обнаружил другие странные новые планеты, которые не поддаются классификации, – например, мир, покрытый кипящей водой, планета, которую рвет на части ее собственная звезда, или похожая на Нептун планета, движущаяся в тесной орбитальной паре с землеподобной планетой с твердой поверхностью.
Среди полученных «Кеплером» данных можно отыскать несколько примеров планет, центральные звезды которых очень стары – так же стары, как и сама Галактика. Астрономы используют особый метод, называемый астросейсмологией, чтобы при помощи космического телескопа «Кеплер» как бы «слушать» звезду, регистрируя циркулирующие в ней звуковые волны, чтобы определить различные параметры светила, и в том числе его возраст. Этим способом они обнаружили систему из пяти землеподобных планет возрастом 11 млрд лет, и все эти планеты оказались меньше Земли по размеру. Исследователи утверждают: это открытие говорит о том, что подобные Земле планеты формировались на протяжении большей части истории Вселенной длительностью 13,8 млрд лет, а это значит, что повышаются шансы на то, что в нашей Галактике существует древняя жизнь – а возможно, и развитая разумная жизнь.
– Это умопомрачительно интересно, – говорит Баталья, – потому что я не могу не думать о том, что могут существовать цивилизации, у которых было вдвое больше, чем у нас, времени на развитие. Какие же виды жизни могут процветать в тех мирах?
Схема со сравнением внутренних планет Солнечной системы с планетной системой Kepler-186: эта удаленная от Земли на 500 световых лет звезда из созвездия Лебедя окружена пятью планетами. Kepler-186 является красным карликом спектрального класса M, и она вполовину меньше и легче Солнца. Источник: NASA / Научно-исследовательский центр имени Эймса / Институт поиска внеземного разума (SETI) / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института
Вероятно, самым впечатляющим открытием стало обнаружение первой планеты с твердой поверхностью размером с Землю внутри обитаемой зоны центральной звезды. Несмотря на то что преждевременно говорить, является ли эта планета под названием Kepler‐186f настоящей сестрой Земли, ученые теперь вполне уверены в том, что подобные Земле планеты действительно существуют.
Сопоставление размеров планет в системе Kepler-37 с планетами Солнечной системы. Источник: NASA / Научно-исследовательский центр имени Эймса / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института
– Это был момент истины для команды проекта «Кеплер», – говорит Баркли. – Можно сказать, водораздел, после которого мы практически получили право сказать «миссия выполнена», потому что мы навсегда поменяли картину человеческого знания. Это открытие показало, что существуют и другие миры, подобные нашему.
