Астрономия начала докатываться до массового зрителя. Ужас. Потому, что в черт знает каком виде. На «втором», вон, ждут обнаружения инопланетян. Конечно, порезали интервью, вот и получилось. А ведь между первой открытой в 1991 году внесолнечной планетой и мечтами ведущих о зеленых человечках лежит огромная работа ученых.
Наверное, дата удивляет, однако подкрепить теорию практическими открытиями техника позволила лишь в конце двадцатого века. А в 1995 году с помощью спектроскопии была открыта первая планета возле звезды земного типа, и началась эра поиска экзопланет. Вообще-то, она началась еще в восьмидесятые, но в прошлом году была прямо-таки золотая лихорадка из-за появления новых технологий и инструментов, а также огромного энтузиазма среди ученых.
Каковы реальные сегодняшние достижения на этом поприще? Речь пойдет о поиске жизни вообще, не разумной.
Сам по себе синтез органических молекул во вселенной – не редкость.
В 2004 году группа ученых под руководством Георгия Манагадзе из Института космических исследований РАН показала, что синтез органических молекул может происходить при столкновении мельчайших частиц материи на сверхвысоких скоростях. Исследователи показали, что таким способом могут образовываться, в частности, аминокислоты – молекулы, из которых состоят белки.
Синтез происходит в плазменном выбросе, который образуется при ударе частиц. Органические молекулы синтезируются в том случае, если в сталкивающихся частицах присутствуют атомы углерода, а также водорода, азота и кислорода. Столкновения, в результате которых может образоваться органика, постоянно происходят в космическом пространстве.
Молекулы органики неоднократно были найдены на кометах и астероидах (можно почитать про зонд Stardust, привезший образцы с кометы Wild 2, и метеорит Murchison), даже в пылевых дисках звезд (например, HR4796A).
(фото – частицы звездной и кометной пыли, захваченные в ячейках с аэрогелем зондом Stardust. Первые, со времен Аполлона, образцы, доставленные на Землю.)
Но там у жизни нет возможности развиться. Нужна планета или массивный спутник (пример Солнечной системы говорит, что последние даже более перспективны, но засечь их совсем уж сложно).
Теоретически необходимые условия:
* материнская звезда, подобная нашей. Большинство звезд имеют слишком жесткое излучение, убивающее любую возможность возникновения жизни, подобной земной.
* наличие в жидком виде хотя бы одного из четырех биомаркеров - соединений, присутствие которых в атмосфере планеты указывает на вероятное существование жизни земного типа. Это вода, кислород, метан и углекислый газ. Наличие каждого (или всех четырех) не является однозначным доказательством обитаемости экзопланеты, но в отсутствии биомаркеров существование на ней жизни земного типа невозможно.
* объект должен располагаться в «зоне обитаемости» - довольно узкой области пространства вокруг звезды-хозяйки. Если орбита проходит слишком близко от светила, жидкость будет испаряться. Если далеко - находиться в состоянии льда (теория репликации РНК при низких температурах шибко мутная).
* размеры. Высокая гравитация препятствует
* активной, но не слишком, вулканической деятельности в настоящем или прошлом. Во время извержения углекислый газ и водяной пар, спрятанные в недрах, выбрасываются на поверхность и разносятся на большие расстояния. При этом создаются условия, благоприятствующие процессу образования органических веществ из CO2 H2O под воздействием излучения. Тектоника вызывается действием приливных сил, возникающих при воздействии одного или нескольких массивных тел. Следовательно:
* подходящее космическое окружение.
Большинство экстрасолнечных планет, обнаруженных астрономами, относятся к разряду «Горячих Юпитеров», двигающихся по чрезвычайно близким к материнской звезде орбитам. В их атмосферах порой присутствуют пары воды, метана, углекислый газ. Кислород на экзопланетах до сих пор не обнаружен.
Суперземель - планет, масса которых больше массы Земли, но меньше масс Нептуна и Урана, которые тяжелее Земли в 17 и 14,5 раз, соответственно - на сегодняшний день известно
353. Самая меньшая из найденных была в два раза крупнее Земли.
(график – зависимость кол-ва открытых экзопланет от их массы, логарифмич. шкала)
Почему так мало? Вообще-то в самый раз, с учетом того, что планеты сравнительно малы и не излучают.
Как же их тогда искать? Существует несколько способов.
Первую экзопланету в 91 году обнаружили по вариациям в излучении пульсара. Это очень точный метод, но мы помним, что пульсары в виде материнских планет нас не устраивают.
Затем с помощью доплеровской спектроскопии и наземных телескопов ученые научились измерять небольшие "смещения" в спектре звезды, вызванные воздействием гравитации вращающейся вокруг нее планеты-гиганта. Лавина горячих газовых гигантов.
Третий путь открылся вместе с возросшими возможностями аппаратуры - астрометрические наблюдения. Принцип во многом схож с доплеровской спектроскопией, однако ведется уже поиск периодических "колебаний" в позиции звезды.
Сравнительно недавно в ход пошел четвертый вариант, набирающий популярность не только среди астрономов-профессионалов, но и среди любителей: фотометрические измерения прохождений искомых планет по диску близкой звезды.
А позже открылась и еще одна возможность - непосредственным образом улавливать свет (инфракрасное излучение) от экстрасолнечной планеты (или хотя бы находить специфическую "примесь" в спектре самой звезды). Правда, это пока касается поистине гигантских планет, масса которых сближает их с коричневыми карликами, да и в качестве родительских звезд в основном фигурируют экзотические "малыши", в свете которых планеты не затеряются.
Поисками экзопланет специализированно или между делом занимаются с десяток миссий. Еще пяток миссий в проекте. Из уже реализованных особо интересен орбитальный телескоп Kepler. Миссия продлится три с половиной года. Все это время телескоп, находясь на гелиоцентрической орбите, будет наблюдать около 100 тысяч похожих на Солнце звезд, вокруг которых, предположительно, обращаются экзопланеты. Аппарат будет искать планеты при помощи транзитного метода. Kepler со временем должен дать ответ на принципиальный вопрос об относительной плотности землеподобных планет во Вселенной (по «второму» уже подсчитали, но вы не верьте, теорий много и они дают такой разброс).
Вот. Это если очень вкратце…
http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/ekso.html препринты статей по теме экзопланет (МНОГО, сами статьи на англ.)
Еще тянет накатать большую статью про Энцелад с его криовулканами и гипотетическим подледным океаном, только не сюда, естественно. И про Европу, и про Марс… Не, Энцелад интереснее, ибо в следующем году миссию Кассини собираются завершать, а новые амс полетят к самому интригующему спутнику в Солнечной системе не раньше, чем реализуют миссию к галилеевым спутникам, назначенную на 20 год. Ох, не доживу… Кстати, насчет этой миссии тоже много гона гуляет по сети. Якобы, российские ученые участвуют. Ну, чем мы можем участвовать, кроме оружейного плутония 238? Королевых нет, представленный на сегодняшний день проект просто позорище… не сюда, не сюда!..
