Большая охота «Кеплера»

Большая охота «Кеплера»Валерий Лебедев, редактор старейшего сетевого издания (бостонский альманах «Лебедь» выходит с февраля 1997 года) был хорошо знаком с великим астрофизиком Шкловским, автором книги \»Вселенная. Жизнь. Разум\». Тот к 5-му ее изданию полностью отказался от идеи множественности миров и встал на сторону уникальности земной цивилизации.— Как же так, Иосиф Самуилович, вы ведь сами в четырех изданиях с таким оптимизмом писали о множественности миров и человечеств, а сейчас, в 1980, вдруг отступились и похоронили одним махом столько разумных миров?!

— В моем возрасте, Валерий, неприлично быть оптимистом. А что люди — единственные разумные существа во всей Вселенной, так это, может, и к лучшему. Начнут больше ценить свою жизнь. К тому же, совсем неизвестно, чего можно было бы ждать от инопланетчиков, которые обогнали нас на тысячи лет развития. Может быть, мы стали бы для них только сырьем. Лучше уж прилично жить в одиночестве.

Но одиночество отменяется. 7 марта 2009 года с трехлетним опозданием из-за финансовых проблем (стоимость миссии около полумиллиарда) в космос был выведен уникальный телескоп «Кеплер», предназначенный для поиска планет у других звезд. В апреле он передал пробный снимок своих охотничьих угодий, а за 3 с половиной года, отведенных на миссию, рассчитывали найти как минимум 50 планет размером с Землю, 185 больших по размеру на 30% и 600 вдвое больших. А также до 900 горячих юпитеров и 30 газовых гигантов. Но главная цель — землеподобные планеты, вращающиеся в обитаемой зоне.

Иными словами, «Кеплер» ищет жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. В далеком космосе мы ищем самих себя, и спустя каких-то 400 лет после сожжения Джордано Бруно мало кто уже сомневается в том, что обитаемые миры будут найдены! Если во времена Шкловского еще можно было списать гнетущее молчание звезд на малое количество планет вокруг них, то сегодня этот аргумент уже не работает. Чего-чего, а планет на свете хватает!

Их много. Возможно (и скорее всего!) их даже больше, чем звезд, которых только в нашей галактике до четырехсот миллиардов! При такой богатейшей статистике счет обитаемым планетам должен был бы идти на миллиарды, а планетам с разумной жизнью на миллионы, чего, увы, не наблюдается. Нет никаких признаков иного разума во Вселенной — ни внезапного повышения радиоизлучения звезд, ни модулированных направленных передач, ни кораблей пришельцев, ни астроинженерии, не говоря уже о галактических феноменах! В этом и заключается парадокс Ферми: существованию во Вселенной множества развитых цивилизаций противоречит отсутствие их признаков.

Большая охота «Кеплера»Значит ли это, что таких цивилизаций по какой-то причине нет? Не думаю. Данные «Хаббла», «Планка» и «Кеплера» говорят о том, что есть и более простые объяснения. А именно: у нашей младенческой цивилизации только-только открываются глазки, мы лишь начинаем видеть, поскольку настоящей, современной астрономии по большому счету каких-то 20 лет. Мало того, что мы едва-едва прозрели, так и знаний вследствие этого не хватает — мы только-только начинаем понимать увиденное. Вполне возможно, что признаки деятельности развитых миров давным-давно наблюдаются, но нам не дано осознать этого, пока летающая тарелка не сядет прямо на Красной площади или на Тайм-Сквер.

Все еще впереди! 400 лет назад Галилей построил первый телескоп, но только четверть века тому назад была обнаружена первая экзопланета и лишь второй год работает «Кеплер». Куда же он смотрит? Где ищет планеты? Разумеется, там, где много звезд.

Поднимите голову — летом почти в зените в ночном небе парит красавец Лебедь, Cygnus по-латыни, одно из немногих созвездий, носящих не греческое название. Вот там, в бархатных далях космоса, между двумя яркими звездами — альфой Лебедя Денебом и альфой Лиры Вегой, самой, пожалуй, известной и красивой звездой нашего неба, — простираются угодья нашего охотника за планетами. Они невелики, но очень богаты дичью, там, на водородных полях газовых туманностей пасется около 4,5 миллионов звезд! Большая охота «Кеплера»Огромная, самая большая из запущенных в космос, 95-мегапиксельная CCD-матрица телескопа следит за 156 тысячами из них. Она способна уловить изменение яркости звезды на 20 миллионных долей. Если бы с «Кеплера» наблюдали за вашим домом, то он зафиксировал бы уменьшение яркости фонаря на крыльце, когда вы проходите перед ним.

Каковы же достижения этого супертелескопа, ведь большая часть срока, отведенного на миссию, уже истекла? Долгое время о результатах ничего не было слышно, и к 4 января 2010 года было объявлено об открытии всего лишь 5 планет, да и то не Земель, а горячих Юпитеров с периодом обращения от 3.3 до 4.9 дней. К тому же 9 января 2010 вышли из строя 2 из 42-х элементов оптических матриц, и поле обзора телескопа уменьшилось на 5 процентов. Самый совершенный космический телескоп землян не оправдывал возлагавшихся на него надежд…

Но затем дела пошли на лад, и уже 15 июня 2010 были опубликованы результаты поиска — 706 потенциальных планет, размером от земного до юпитерианского и выше! 11 января 2011 сообщили об открытии рекордно малой экзопланеты Kepler-10b, лишь в 1,42 раза больше, чем Земля. А 1 февраля 2011 появились данные уже о 1235 кандидатах. Из них 68 примерно размером с Землю, 288 суперземель, 662 нептунов, 165 юпитеров и 19 больших, чем Юпитер. 54 кандидата находятся в обитаемой зоне и 5 из них по размерам близки к Земле. «Тот факт, что мы нашли такое большое количество кандидатов в планеты в таком небольшом участке Млечного пути, занимающем всего 1/400 часть звездного неба, позволяет нам предположить, что существует неисчислимое количество планет, вращающихся вокруг звезд», — сказал Уильям Боруцки, лидер команды, занятой в миссии телескопа.

Большая охота «Кеплера»План звездодобычи пока недовыполнен, до прогнозируемой цифры осталось найти еще около 500 целей, но, судя по темпам, беспокоиться не стоит, и к моменту завершения миссии улов составит не менее 3 тысяч планет. Это будет означать, учитывая, что большое количество звезд образует мультипланетные системы, что каждая сотая звезда имеет спутники. При этом в свою очередь необходимо учесть, что транзитный метод, используемый «Кеплером», позволяет обнаружить планету лишь в том случае, если плоскость ее орбиты совпадает с лучом зрения наблюдателя. При самом небольшом отклонении планета уже не пройдет по диску своего светила и не уменьшит число фотонов, попадающих в матрицы телескопа. Вероятность такой удачи много меньше одной сотой. Кроме того, как хорошо видно из диаграммы распределения планет в зависимости от их размера и периода вращения (выставлена на нашем сайте – Ю.К.), легче всего искать большие планеты на близких орбитах. Правый нижний угол диаграммы пуст — небольшие каменистые Земли с долгими периодами обращения найти трудно. Ситуация напоминает поиск под фонарем, где это делать легче, а на самом деле планет должно быть намного больше, практически у каждой звезды.

Как бы то ни было, а улов богат. И главное — доказана эффективность телескопа и транзитного метода, его перспективность. Да, Kepler-10b находится очень близко к своей звезде — в 20 раз ближе, чем Меркурий от Солнца, он буквально купается в океане огня, облетая светило за 0,84 суток. Температура на поверхности планеты может доходить до 1,5 тысячи градусов Цельсия, поэтому ни о какой жизни там и речи быть не может. Однако это открытие показывает возможности «Кеплера». \»Открытие Kepler-10b — важный шаг в поиске планет, похожих на нашу собственную. Хотя эта планета не находится в \»зоне жизни\», находка показывает, что такие открытия возможны в рамках этой миссии\», — говорит Douglas Hudgins, один из участников команды «Кеплера».

Еще раз повторю: тот факт, что из 1235 открытых телескопом планет (а это чуть ли не втрое больше, чем всеми иными средствами наблюдения за все годы поиска) лишь 54 находятся в обитаемой зоне, а из них лишь 5 по размерам близки к Земле, говорит не столько о редкости землеподобных планет, сколько о трудности их обнаружения. Чем дольше будет длиться миссия, тем больше вероятность обнаружения иных земель на подходящих орбитах и теперь, после блестящего подтверждения своих способностей, «Кеплер» вправе рассчитывать на продление срока своей жизни. О такой возможности и даже необходимости уже появляются сообщения.

Кроме того, доказана возможность обнаружения телескопом достаточно массивных спутников у планет-гигантов, находящихся в обитаемой зоне. И если уж на Титан с его азотной атмосферой и метаново-этановыми морями и реками, вращающийся вокруг далекого Сатурна далеко за пределами зоны жизни, поглядывают с оптимизмом, то тут уж сам Бог велел! \»У 54 кандидатов в планеты, вращающихся в обитаемой зоне, могут быть спутники, на поверхности которых может быть жидкая вода\», — добавил к своему сообщению Douglas Hudgins.

Большая охота «Кеплера»На этом фоне недавнее нашумевшее сообщение об открытии чуть ли не близнеца солнечной системы не выглядит столь уж сенсационным и демонстрирует скорее технические возможности «Кеплера» — и поразительное разнообразие планетных систем. Новая, Кеплер-11, состоит по меньшей мере из 6 планет, все они крупнее Земли и самые большие сравнимы с Ураном и Нептуном. Да, их звезда — точная копия Солнца, а планеты движутся по круговым орбитам строго в плоскости эклиптики, но этим сходство и ограничивается. Все 5 внутренних планет обнаруженной системы находятся гораздо ближе к своей звезде. Например, внутренняя планета Kepler-11b в 10 раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу, да и остальные лежали бы внутри орбиты Меркурия, за исключением Kepler-11g. Впрочем, и та ближе, чем Венера. Это раскаленные миры, о жизни на которых мечтать не приходится. Интересно, что такая компактность никак не повлияла на стабильность системы — ее звезда гораздо старше Солнца.

Подводя итоги, можно сказать, что число вариантов массы, структуры и расположения планет в мультисистемах оказалось удивительно велико, и астрофизики пока лишь нащупывают первые закономерности в их происхождении. Мир как всегда оказался гораздо богаче и интереснее, чем мы способны были представить, и в связи с этим хотелось бы возразить Валерию Лебедеву, считающему, что даже обнаружение планет с разумной жизнью ничего не даст человечеству в практическом плане, поскольку гигантские межзвездные расстояния (до Кеплер-11, к примеру, 2000 световых лет) исключают любую возможность оперативного контакта и обмена информацией. Так-то оно так, но лишь сейчас, на нашем уровне знаний. В психологическом же плане одно знание того факта, что мы не одиноки во Вселенной, дает смысл дальнейшему существованию человечества и возможно убережет его от необдуманных самоубийственных поступков. Виват, «Кеплер»!

Юрий Кирпичев
Монреаль-Бостон