Элизабет Таскер - Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

В главе 9, когда речь шла о поиске планет в окрестностях тусклых двойных звезд, мы выяснили, что для гравитационного микролинзирования не нужен свет родительской звезды. Суть метода заключается в определении отклонения света от проходящей фоновой звезды (под воздействием массы планеты) по кратковременному увеличению яркости, похожему на фокусировку при прохождении за линзой. Поскольку для обнаружения планеты с помощью этого метода нужно, чтобы она оказалась на одной оси с проходящей звездой фона, наблюдать явления микролинзирования можно только при удачном стечении обстоятельств и только в течение нескольких дней. Поэтому организуются специальные исследования, учитывающие данные особенности использования метода микролинзирования.

В настоящее время проводятся два таких исследования, направленные на регистрацию явлений микролинзирования, — OGLE и MOA. Именно в рамках исследования OGLE была обнаружена планета, обращающаяся в двойной звездной системе. Название второго исследования, MOA, расшифровывается как «Наблюдения микролинзирования в астрофизике (Microlensing Observations in Astrophysics). Это совместный японско-новозеландский проект по поиску тускло освещенных объектов — от темной материи до экзопланет — в Южном полушарии. Как и OGLE, проект MOA направлен на поиск явлений микролинзирования рядом с центром Галактики, где вероятность попадания на один луч зрения планет и звезд выше благодаря высокой концентрации последних.

В силу скоротечности явлений микролинзирования наблюдение за ними должно проводиться сразу после обнаружения поравнявшихся планеты и фоновой звезды. Чтобы использовать каждую такую возможность, OGLE и MOA предусматривают систему оповещения, которая обеспечивает фиксацию внезапных скачков яркости звезд и оперативную организацию наблюдения. В 2011 г. в рамках совместного доклада о результатах двух проектов было объявлено об обнаружении 10 блуждающих планет, размер каждой из которых был сопоставим с размером Юпитера. Чтобы оценить долю обнаруженных темных планет, команды проектов попытались рассчитать приблизительное количество блуждающих миров в нашей Галактике. Их вывод ошеломляет: 400 млрд планет — вдвое больше, чем звезд.

Независимо от способа формирования, блуждающие планеты размером с Юпитер — совсем не те миры, на поверхности которых мы бы могли себя представить. Чем легче планета, тем проще ее вытолкнуть из системы, а значит, можно с большой долей вероятности утверждать, что Галактика усеяна планетами земного типа без солнц. В силу небольших размеров их невозможно обнаружить с помощью имеющихся у нас методов. Однако даже если блуждающая планета — газовый гигант, рядом с ней могут быть спутники с твердой поверхностью.

Благодаря огромной массе газовые гиганты являются мощным центром притяжения для миров меньшего масштаба, заставляя их переходить на орбиты вокруг себя. Например, у Юпитера имеется не менее 67 [26] 79 спутников на октябрь 2018 г. — Прим. науч. ред. спутников. Причем массы четырех самых крупных из них — Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто — составляют от двух третей до двух масс Луны. Это достаточно крупные миры [27] Возможность формирования на спутнике среды, похожей на земную, рассматривается в главе 16. . При выталкивании газовых гигантов из их родительских звездных систем спутники, скорее всего, следуют за ними.

Вряд ли спутники есть только у тех планет, которые заполучили их до того, как были выброшены из родительской системы. Комплекс в Хамелеоне — область звездообразования, состоящая из трех темных облаков с условными названиями Хамелеон I, II и III. Как видно из их названий, облака находятся в созвездии Хамелеон, лежащем в южном небесном полушарии. Хамелеон I включает в себя несколько сотен звезд, среди которых наблюдается необычная дискообразная область.

Объект Сha 110913–773444 обязан своим названием координатам внутри облаков Хамелеон. Это свободнолетящий объект с массой, равной 8 массам Юпитера. Таким образом, его можно классифицировать как блуждающий планетный мир. Также его окружает плоский пылевой диск, похожий на протопланетные диски вокруг молодых звезд. Если в последующем из пыли в этом диске образуются крупные тела, это будет означать, что у блуждающей планеты появятся спутники, которые будут обращаться вокруг нее.

Такой потенциальный спутник будет иметь твердую поверхность из горных пород, но можно ли на ней обнаружить что-то, кроме холодной пустыни? Означает ли отсутствие исходящего от звезды тепла, что спутнику суждено навечно остаться испещренной кратерами, погруженной во тьму каменной глыбой?