Николай Горькавый: Неоткрытые миры

— Как крохотная планета может повлиять на спектр огромной звезды? — удивилась Галатея.

— Даже небольшая планета заставляет звезду колебаться возле общего центра тяжести звёзднопланетной системы. Эти небольшие покачивания вызывают допплеровские смещения спектра звезды, которые вызваны изменением скорости далекого светила относительно земного наблюдателя.

Например, красная линия водорода, из-за которой хромосфера нашего светила светит красным светом, хорошо заметным при солнечных затмениях, при круговом движении далёкой звёзды смещается то в область более длинных волн, то в область более коротких. И эти изменения можно зарегистрировать точной аппаратурой. Ещё одним способом является наблюдение затмения звезды планетой…

— Ой, я снова не понимаю! — воскликнула Галатея, — Как крошечная планета может загородить огромную звезду?

— Конечно, планета не сможет заслонить собой гигантское светило. Но даже небольшая часть излучения, которое перехватывает планета, находясь между земным астрономом и диском звезды, даст важную информацию, которую можно расшифровать. Ничтожные доли процента изменения светимости звезды, если они повторяются с периодичностью орбитального движения, надёжно указывают на то, что у звезды есть планета. Астрономы ищут планеты и по воздействию их на окружающий диск, в котором они прорезают щели, образуют волны и резонансные сгустки. Планеты могут также менять наклон диска или вызывать в нём изгиб. Планеты возле Бета Пикторис сбрасывают кометные ливни на звезду, выдавая этим своё невидимое присутствие. По мере развития астрономической техники учёные научились получать и прямые фотографии планет и даже регистрировать спектры их атмосфер.

— А скоро учёные смогут получать фотографии поверхностей планет? Хотя бы очертания материков и океанов? Или, может быть, светящихся инопланетных городов? — спросил Андрей.

— Да, именно об этом думают учёные, готовя к запуску в космос оснащённый золотыми зеркалами крупнейший телескоп имени Джеймса Вебба и мечтая о ещё более крупных инструментах. Именно космические телескопы вызвали революционные изменения в области обнаружения далёких планет. Специализированный спутник «Кеплер», созданный для поиска планет возле других звёзд, привел к настоящему буму открытия экзопланет. С 2009 по 2013 год он, изучая лишь небольшой участок неба между Денебом и Вегой, открыл три с половиной тысячи кандидатов в экзопланеты. К первому января 2018 года было надёжно зарегистрировано 3726 планет возле 2792 звёзд. Из них 662 звезды имели более чем одну планету. Несколько сот планет из этого списка похожи по своим физическим параметрам на Землю. Ещё несколько тысяч планет находятся в очереди на регистрацию, дожидаясь дополнительных наблюдений.

— А почему «Кеплер» изучал только одну часть неба? — спросил Андрей.

— Потому что его поле зрения было слишком маленьким, чтобы успеть осмотреть всё небо. Но в 2013 году российской ракетой был запущен европейский астрометрический спутник «Гайя», который должен проанализировать положения миллиарда звёзд на всём небе. Матрица, которая установлена в современных фотоаппаратах, имеет размер в несколько квадратных миллиметров и содержит несколько миллионов пикселей. Матрица, которая работает на космическом аппарате «Гайя», имеет размер в половину квадратного метра и состоит из 938 миллионов пикселей — в десять раз больше, чем у матрицы «Кеплера». «Гайя» должна за пять лет сфотографировать всё небо семьдесят раз. По оценкам специалистов, «Гайя» не только даст самый подробный в истории каталог положений и движений звёзд, но и откроет около десяти тысяч экзопланет. Кроме того, этот телескоп детальнейшим образом измерит искривление света звёзд в гравитационном поле Солнца — эффект, предсказанный Эйнштейном и обнаруженный Эддингтоном в 1919 году в момент полного солнечного затмения, когда возле чёрного Солнца звёзды стали видны даже днём. Этот эффект позволяет непосредственно наблюдать структуру пространства-времени.

Сколько цивилизаций возникло на этом множестве экзопланет? Американским астрономом Фрэнком Дрейком в 1960 году была предложена формула Дрейка. Она оценивает число цивилизаций в нашей Галактике, готовых вступить в контакт. Это число получается из перемножения общего числа звёзд в Галактике на долю звёзд, которые обладают подходящими для жизни планетами, и на вероятность возникновения на таких планетах разумной жизни, заинтересованной и способной на контакт. Безусловно, последняя вероятность очень трудно оценивается. И есть ещё один множитель в формуле Дрейка, который резко уменьшает вероятность контакта с инопланетянами: это отношение продолжительности жизни цивилизации к общему времени существования Галактики. Возможно, что высокоразвитые цивилизации существуют настолько короткое время, что просто не успевают вступить в межзвёздную переписку.