Песах Амнуэль - Далекие сестры Земли

Метод микролинзирования недавно использовали в попытке доказать, что и в других галактиках есть экзоплане-ты. Сами планеты, конечно, не видны. Доказательство косвенное, но достаточно убедительное. Астрофизики из университета Оклахомы проанализировали излучение квазара RX J1131-1231. По пути от квазара к нам свет (точнее, речь идёт о рентгеновском излучении) прошёл через безымянную галактику, расположенную на расстоянии 3,8 миллиарда световых лет от Земли и послужившую гравитационной линзой. Полученные данные лучше всего объясняются присутствием в галактике огромного числа тел планетарной массы. По оценкам учёных, на каждую звезду главной последовательности в этой галактике приходится около двух тысяч тел планетной массы — от массы Луны до массы Юпитера. Причём эти экзопланеты находятся вне звёздных систем — в межзвёздном пространстве.

Экзопланеты сейчас открывают практически каждый день, поэтому трудно назвать количество уже известных. По данным на 11 ноября 2017 года, число их достигло 3704, но за прошедшие четыре месяца новых экзопланет стало, возможно, уже на сотню-другую больше. Пока чаще всего открывают по одной планете в звёздной системе, тем не менее в 621 из них уже обнаружили по две, три планеты и более. В системе Trappist-1, например, известно семь планет, и это не предел! А ещё есть большой список предполагаемых экзопланет, существование которых пока надёжно не подтверждено. Таких «кандидатов» сейчас около пяти тысяч. Чтобы доказать, что эти планеты реально существуют, нужно провести дополнительные наблюдения. Возможно, отдельные данные окажутся ошибочными, но в большинстве случаев наблюдения будут подтверждены и новые экзопланеты пополнят каталог.

Когда открыли первые несколько десятков экзопланет, стало ясно, что они представляют собой массивные горячие тела с температурой в сотни Кельвинов и массой больше, а то и много больше массы Юпитера. Их так и назвали: горячие юпитеры. Располагались они близко к своим звёздам, периоды обращений составляли всего несколько часов. Конечно, это был результат наблюдательной селекции, а вовсе не свидетельство того, что все экзопланеты массивные и горячие. Большие по размерам и близкие к звезде планеты легче обнаружить методом прохождения или с помощью эффекта Доплера.

По мере того как совершенствовалась техника наблюдений и особенно после запуска главного «ловца» экзопланет, спутника «Кеплер», в «ловушку» стали попадаться менее массивные и более далёкие от своих звёзд планеты. Выяснилось, как, в принципе, и ожидали учёные, что число горячих юпитеров не так уж велико и что в звёздных системах гораздо больше планет с массами, ненамного превышающими массу Земли. Сейчас, когда каталогизировано уже около четырёх тысяч экзопланет, можно провести систематизацию и разделить эти объекты на типы и подтипы.

Классификацию экзопланет, быстро получившую признание, предложили астрофизик из Аризонского университета Давид Сударский и его коллеги. Они разделили экзопланеты на два типа — газовые и землеподобные (каменные). Газовые различают по их массе: холодные и горячие юпитеры, холодные и горячие нептуны, водные и ледяные гиганты и ещё несколько более экзотических, как, например, су-перюпитеры с огромной, почти звёздной массой. Планеты земного типа тоже разделены на группы: мегаземли (имеют массу в несколько раз больше земной, но «недотягивают» до планет типа Нептуна); планеты-океаны, планеты железные и углеродные, покрытые лавой и пустынные. Астрофизики не могут (пока, во всяком случае) непосредственно наблюдать поверхность экзопланеты. О её характеристиках они судят по косвенным признакам. Например, определить, что планета состоит в основном из достаточно тяжёлых элементов вроде железа, можно, зная её массу и размеры, а следовательно, и среднюю плотность вещества.

Первый горячий Нептун — экзопланету массой 14 масс Земли — обнаружили в системе Жертвенника (созвездия южного полушария неба). Она совершает оборот вокруг звезды за 9,55 суток и расположена в 11 раз ближе к ней, чем Земля к Солнцу. А горячим нептуном планету называют потому, что температура на поверхности достигает 900 К.