Что такое экзопланеты и как ищут жизнь во Вселенной
Что такое экзопланета
В слове «экзопланета» приставка «экзо» означает «вне», «снаружи». Получается, что экзопланеты — это все планеты за пределами Солнечной системы. Большинство из них, как и Земля, вращаются вокруг звезд, но встречаются и не привязанные к орбите определенной звезды.
Большинство открытых экзопланет находятся в одном регионе нашей Галактики — внутри Млечного пути. При помощи мощных телескопов ученые измеряют размеры планет, их состав и поверхность. Большая часть открытых экзопланет состоят из тех же элементов, что и планеты Солнечной системы. Отличаются только комбинации и соотношение: на некоторых больше воды и льда, на других — железа и углерода. При этом нет ни одной планеты, которая была бы идентична Земле или другим телам Солнечной системы.
Первую экзопланету обнаружили в 1992 году. С тех пор астрономы идентифицировали тысячи планет, и их число постоянно растет. С Земли не всегда просто обнаружить новые тела: не хватает мощности телескопов, и обзор может перекрываться звездами или другими планетами. Количество открытых небесных объектов может увеличиться в разы, как только ученые наладят технологию запуска космических роботизированных телескопов, которые будут отправлять на Землю данные о своих наблюдениях. Часть таких телескопов уже запущена в космос, но развитие направления поможет ускорить процесс открытия и изучения небесных тел.
Какие бывают типы экзопланет
Наша Галактика состоит из огромного количества звезд — не менее 100 млрд, включая Солнце. Если представить, что вокруг каждой звезды вращается минимум одна планета, то количество неоткрытых экзопланет представляется астрономическим. При этом ученые предполагают, что у каждой звезды есть своя система, в которую входит сразу несколько планет. В таком случае количество экзопланет внутри одного Млечного Пути может составлять триллионы.
Тысячи лет до нашего поколения люди догадывались о существовании планет за пределами Солнечной системы. Сейчас мы точно знаем, что экзопланеты существуют и их много, но все еще не можем добраться ни до одной из них. У ближайшей к Земле звезды — Проксима Центавры — есть минимум одна планета. Вероятно, это планета земного типа, и на ней может находиться вода. Но лететь до нее придется более четырех световых лет, при этом ученые пока не могут с точностью описать свойства планеты и сказать, подходит ли она для жизни. Остальные экзопланеты находятся на расстоянии сотен или тысяч световых лет от нас, и посетить их пока нет никакой возможности.
С момента открытия первой экзопланеты прошло почти 30 лет, но мы до сих пор не знаем о всем разнообразии существующих планет. Поэтому их деление скорее условно.
Газовые гиганты
В космосе встречаются газовые гиганты, наподобие Юпитера и Сатурна. Сейчас известно о 1367 экзопланетах такого типа. Самые известные из них:
51 Pegasi b — газовый гигант с атмосферной температурой более 1000 °C. Первая открытая планета из тех, что вращаются вокруг звезд солнечного типа.
KELT-9 b — cамая горячая известная экзопланета. Температура на дневной стороне может подниматься до 4600 °C. Находится на расстоянии 667 световых лет от Земли.
Нептунианские экзопланеты
Маленькие планеты с атмосферой, на которых преобладают водород и гелий. Открыто 1484 планеты, самые известные:
Kepler-1655 b — экзопланета, похожая на Нептун. Полный оборот вокруг звезды (то есть, один год) на Кеплере, проходит за 11,9 дней. Экзопланету открыли в 2018 году.
GJ 436 b — экзопланета, которая находится относительно близко к Земле: лететь до нее придется 32 года.
Суперземли
Экзопланеты из газа, горных пород и их комбинаций, которые в несколько раз больше Земли. Открыто 1346 планет, самые известные:
Barnard’s Star b — вторая самая близкая к Земле экзопланета, лететь до нее шесть лет. Планету открыли в 2018 году. Она в 3,2 раза больше нашей планеты. Звезда, вокруг которой вращается экзопланета, дает ей только 2% энергии, которую получает Земля от Солнца.
GJ 15 A b — экзопланета, которая вращается вокруг звезды красного карлика в 11 световых годах от Земли. В ее системе есть еще одна планета, что делает ее ближайшей к нам суперземлей со своей системой.
Планеты земного типа
Скалистые тела, похожие на Землю, Марс или Венеру. Открыто 164 планеты, самые известные:
TRAPPIST-1 e — ее масса составляет 60% массы Земли, а год на планете длится 6,1 дня. Планету открыли в 2017 году.
TRAPPIST-1 d — как и Земля — третья планета от своей звезды. Скалистая планета с температурой поверхности около 2290 °C.
Как ищут экзопланеты
Экзопланеты находят при помощи мощных телескопов, которые располагаются на Земле или летают в космосе. Изучение неба через космический телескоп обсерватории NASA «Кеплер» показало, что в Млечном пути находится больше планет, чем звезд. Данные рассчитывались через статистическую оценку. Сейчас ученым известно, что в Галактике сильно распространены маленькие планеты. Однако открывать их сложно: в силу их размера они могут быть не видны в телескоп. Все усложняется тем, что от них, в отличие от звезд, не исходит света. Вдобавок яркий свет звезды может скрывать планету: это как пытаться рассмотреть пылинку на включенной лампе.
Чтобы найти экзопланету, астрономы пытаются обнаружить признаки нахождения планеты у материнской звезды. Свойства звезды могут меняться, если вокруг нее вращается планета. Во-первых, планета влияет на вращение: звезда начинает немного раскачиваться, и специальное оборудование может уловить это движение. Планета — единственное, что может повлиять на такое изменение. Во-вторых, мощный телескоп может поймать небольшую тень, которая исходит от планеты на звезду. Существуют и другие способы поиска, но эти два считаются основными и применяются чаще всего.
Несмотря на существование таких способов, ученым пока не хватает мощностей, чтобы открыть все планеты. До сих пор не было обнаружено ни одной системы, похожей на Солнечную. Вероятно, это говорит о том, что современные телескопы не могут уловить маленькие планеты. К тому же многие из них вращаются на далеком от звезд расстоянии, и на них почти не падает свет, что делает их поиск почти невозможным с далекого расстояния.
Актуальные прогнозы исследований экзопланет
Мощные телескопы и технологии нового поколения помогут открыть все большее количество экзопланет. Они помогут приблизить нас к поиску планет, похожих на Землю: такие вращаются относительно далеко от звезд и имеют маленькие размеры.
Космический телескоп Джеймса Уэбба
Гигантский телескоп размером с теннисный корт будет запущен в космос из Французской Гвианы в 2021 году. Телескоп будет наблюдать Вселенную в инфракрасном свете, изучать формирование планетных систем и состав атмосфер экзопланет. Ожидается, что он станет главным космическим инструментом нынешнего десятилетия.
Космическая платформа: телескоп Нэнси Роман
В середине 2020-х годов в космос запустят электростанцию телескопов, которая поможет лучше изучить экзоланеты. Окно зрения этой станции будет в 100 раз превышать окно самого мощного телескопа NASA, который сейчас занимается поиском планет. Главная цель — изучение темной материи и темной энергии, но в рамках своей программы он будет делать и фотографии экзопланет. С его помощью начнут исследовать плотные звезды Млечного Пути, а на их фоне можно поймать и новые планеты.
Зачем изучать экзопланеты
Теоретически, изучение экзопланет поможет ответить на вопрос: «одни ли мы в этой Вселенной?». Поиск новых планет — одно из самых быстроразвивающихся направлений астрономии. Изучение разных космических тел поможет лучше понять, как устроена Солнечная система, как она сформировалась, и есть ли в мире похожие группы планет. А также, существует ли планета, настолько похожая на Землю, что на нее можно переехать.
В погоне за этими ответами ученые делают новые открытия и раскрывают детали Вселенной. В частности, находят возрастные планеты и делают предположения о том, как может развиваться Солнечная система и какие у нее сроки жизни.
Основная цель направления — поиск признаков жизни во Вселенной. Небо экзопланет может содержать элементы, которые помогут ответить на этот вопрос.
Источник
Глория — АнтиЗемля
Может ли за нашим Солнцем, на противоположной стороне орбиты, существовать еще одна планета, не отличающаяся по массе и размерам от нашей Земли? Что это за планета: часть гармоничной двойной системы, которую можно «окрестить» Земля – Антиземля? Более совершенный альтернативный мир, а наша Земля, по отношению к Глории, «черновик» – идея, которая вдохновляла писателей – фантастов, например, Сергея Лукьяненко?
Поскольку мы, продекларировали лозунг, рассматривая все явления в мире без штампов и ограничений мировоззрений от науки, религии и политики, то почему бы нам с вами, не поискать доказательств этой интригующей теме?
Идея поиска двойника нашей планеты – неведомой нам пока Глории – идет от жрецов Древнего Египта. Согласно их представлениям, люди при рождении наделялись не только душой, но и неким астральным двойником, который затем в христианской религии превратился в ангела-хранителя.
Со временем эта идея получила свое косвенное отражение в учении древнего грека Филолая, который поместил в центр мироздания не Землю, как делали его предшественники, а некий центральный огонь – Хестну, вокруг которого вращались все остальные небесные тела, в том числе и Солнце, которое исполняло как бы роль зеркала, отражая лучи центрального огня, распространяя их по Вселенной.
Более того, по идее Филолая, подобно тому, как в природе все привыкли образовывать пары, так и в небе должны существовать подобные образования. Причем он не ограничился тем, что призвал в напарники Земле Луну, но и предположил, что где-то там, в диаметрально противоположной точке орбиты, постоянно скрываясь от наших глаз за небесным огнем, вращается, некая Антиземля.
С той поры много уж воды утекло… И небесный огонь «сгорел”, и на его место переместилось наше светило Солнце, но мысль о существовании двойника Земли, нет-нет, да и возникнет вновь. Насколько она оправданна?
Давайте изложим все аргументы «за”, которые косвенным образом указывают на существование подобного двойника…
Во-первых, существуй он в действительности, мы и впрямь не могли бы его обнаружить, поскольку «глазеть” в сторону Солнца – задача весьма непростая. Немало астрономов повредили себе зрение и даже ослепли, пытаясь наблюдать за нашим светилом. А область, которую он прикрывает на небосклоне, достаточна для того, чтобы там разместилась вполне приличная планета…
Второе соображение основывается на том, что в свое время исследователям долгое время не удавалось предвычислить положение Венеры на небосклоне – капризная «утренняя звезда” никак не хотела следовать традиционным законам небесной механики. Как полагают некоторые эксперты, такое возможно лишь в том случае, если на движение Венеры действует гравитация еще одного, не учтенного при расчетах небесного тела. Кое-кто обращает внимание, что подобным образом время от времени «капризничает” и Марс…
Наконец, в-третьих, имеются некие свидетельства астрономов прошлого. Скажем, в XVII веке соображением в пользу существования Глории поделился первый директор Парижской обсерватории, знаменитый Джовани Доменико Кассини. (Да-да, тот самый, в честь которого назван отправленный недавно в окрестности Сатурна межпланетный зонд). Так вот ему в свое время удалось обнаружить близ Венеры некий небесный объект. Кассини было решил, что обнаружил спутник Венеры. Однако его существование и по сей день не подтверждается современными исследованиями. А что если Кассини сумел заметить другое небесное тело, а именно Глорию.
Это суждение в какой-то мере поддержал в 1740 году английский астроном и оптик Джеймс Шорт. А еще 20 лет спустя о том же говорил немецкий астроном-наблюдатель Тобиас Иоганн Мейер – человек, известный в научном мире серьезностью своих суждений. Не случайно именно ему принадлежат весьма точные лунные таблицы определения долгот на море.
Но затем тело куда-то исчезло, и о нем длительное время никто не вспоминал. И вот новый всплеск интереса к мифической Глории. Чем он обусловлен? Да хотя бы тем, что ежели такая планета существует на самом деле, она может быть идеальной базой для… НЛО. Кораблям, стартующим с двойника нашей планеты, весьма удобно затем причаливать к Земле; им ведь переходить с орбиты на орбиту не надо – достаточно лишь несколько ускориться или, наоборот, притормозиться на той же орбите… Ну а если серьезно, то некоторые астрономы действительно не отрицают возможность существования двойника нашей планеты. «Известно, что вокруг Земли вращается еще как минимум одна Луна, – утверждают они. – А не замечаем мы ее лишь потому, что Луна эта состоит из… пыли и крошечных метеоритных обломков, которые группируются в так называемой точке либрации. Ведь согласно решению знаменитой задачи об устойчивости небесных тел, поблизости системы Земля – Луна обязательно должна существовать некая точка-ловушка, куда поля тяготения и будут загонять свою добычу”.
Аналогично для системы Солнце – Земля тоже должна иметься такая точка, как и для систем Солнце – Марс, Солнце – Венера и т. д. В общем, пылевые двойники планет, по идее, не такая уж редкость в нашей Солнечной системе. Вот только надеяться, что на них живут наши двойники, как-то особо не приходится. В облаке пыли жить-то не очень комфортно…
Глория или Антиземля, предположительно находится на той же орбите, что и Земля, но не может наблюдаться, так как постоянно скрыта от нас Солнцем. Возможно ли вообще существование на одной орбите двух тел? Из наблюдений ясно, что возможно.
Система спутников Сатурна аналогична Солнечной системе. Каждому большому спутнику Сатурна соответствует своя планета Солнечной системы. Такая вот наглядная модель. Так вот в системе Сатурна практически на одной орбите соответствующей Земной, прекрасно уживаются два спутника — Янус и Эпитемий. Один движется по внешней орбите, а другой по внутренней. Раз в четыре года они сближаются и обмениваются орбитами. Выходит, такой же механизм возможен и в системе Земля — Антиземля.
Были так же визуальные наблюдения. Впервые, еще в XVII веке известный астроном Д. Кассини наблюдал вблизи Венеры объект серповидной формы. Он принял его за спутник Венеры. Затем в 1740 году этот объект наблюдал Шорт, в 1759 году – Майер, в 1761 году – Монтень, в 1764 году — Роткиер. После этого объект не наблюдался. Возможно, покачиваясь вокруг точки либрации, объект время от времени выходит из-за Солнечного диска и становится доступным для наблюдения.
Так же в движении Венеры и Марса есть некоторые аномалии, которые легко объясняются ,если предположить, что у Земли есть двойник. Дело в том, что эти планеты в движении по своим орбитам то опережают расчетное время, то отстают от него. Причем в те моменты, когда Марс опережает график, то Венера отстает от него, и наоборот.
Существуют довольно смелые гипотезы о существовании на Глории высокоразвитой цивилизации, которая и является нашей прародительницей. Только дальше фантазий дело пока не пошло. Сама возможность существования Глории еще под большим вопросом.
Одним из приверженцев теории о существовании планеты Глория, является известный российский астрофизик, профессор Кирилл Павлович Бутусов.
Бутусов Кирилл Павлович – физик, астроном, кандидат физико-математических наук. Работает в Санкт-Петербургском университете. Развил теорию цикличности солнечной активности (1958). Открыл ряд структурных закономерностей в строении Солнечной системы, в 1985-м дал прогноз ряда неоткрытых спутников Урана, подтвердившийся впоследствии. Обнаружил проявление «золотого сечения» в распределении параметров тел Солнечной системы. Ряд открытий и гипотез позволяют причислить его к светилам российской науки.
Самый любопытный вывод из теории Бутусова, является гипотеза о существовании Антиземли. Выявленные закономерности говорят о том, что на орбите Земли должна находиться еще одна неизвестная планета.
Более полувека в астрономии и физике — полное затишье. Куда ни сунься, везде торжество идей Бора, Гейзенберга и Эйнштейна. Самое время для естествоиспытателей впадать в меланхолию и под бутылочку портвейна сетовать на то, что в мире уже давно все изучено и открыто. Однако, если вы хотя бы полчаса пообщаетесь с астрономом, кандидатом физико-математических наук, а ныне доцентом кафедры физики Академии гражданской авиации Кириллом Бутусовым, то наверняка снова поверите в чудеса.
Размышлять над тайнами мироздания Кирилл Бутусов начал с первых дней работы в Пулковской обсерватории, куда попал в 1954 году по распределению после окончания Политехнического института. Уже через 4 года молодой научный работник смело открыл дверь директорского кабинета и выложил на стол руководителя обсерватории академика Михайлова наброски — ни много ни мало — собственной теории солнечной активности.
По мере изучения материалов лицо мэтра становилось все мрачнее. Данные теории безупречно совпадали с данными наблюдений. Солнце вело себя в точности так, как предсказывал желторотый сотрудник. И лишь увидев расхождение кривых на расстоянии 100 лет в прошлом, Михайлов повеселел и отодвинул от себя бумаги. На просьбу Бутусова допустить его к ЭВМ для облегчения громоздких расчетов академик только замахал руками: «Да что вы, батенька, машина загружена плановыми вычислениями на все сто процентов».
На этом дело и закончилось. А через пять лет американские ученые опубликовали в научном журнале точно такую же работу, и приоритет был потерян.
Первый горький опыт многому научил молодого сотрудника. Он понял, что побеждает тот, кто до конца бьется за свои идеи и не обращает внимания на скептицизм коллег.
Дальше Бутусов стал выяснять причину расхождения своей теории, и. с экспериментальными данными и искать новые закономерности в Солнечной системе. В конце концо, астроном разработал «Волновую космогонию Солнечной системы», которая объясняет загадки рождения планет, особенности их орбит и предсказывает множество совершенно невероятных вещей. В 1987 году он защитил по этой работе кандидатскую диссертацию.
Одним из самых любопытных выводов из теории Бутусова является гипотеза о существовании Антиземли. Выявленные закономерности говорят о том, что на орбите Земли должна находиться еще одна неизвестная планета.
Например, в системе Сатурна, на орбите, соответствующей Земле, вращаются сразу два спутника — Эпиметий и Янус. Раз в четыре года они сближаются, но не сталкиваются, а меняются местами.
Но, если у Земли есть брат-близнец, почему же тогда мы его не видим нив один телескоп? Бутусов убежден, что неизвестную планету, которую он назвал Глорией, скрывает от нас диск Солнца.
— На земной орбите прямо за Солнцем есть точка, которая называется либрационной, — объясняет астроном. — Это единственное место, где может находиться Глория. Поскольку планета вращается с такой же скоростью, что и Земля, она практически всегда прячется за Солнцем. Причем увидеть ее невозможно даже с Луны. Чтобы ее зафиксировать, нужно улететь в 15 раз дальше.
Но здесь есть один интересный момент. Либрационная точка считается очень неустойчивой. Даже небольшое воздействие способно сдвинуть планету в сторону. Может быть, поэтому Глория иногда становится видимой.
Так, в 1666 и 1672 годах директор Парижской обсерватории Кассини наблюдал вблизи Венеры серповидное тело и предположил, что это ее спутник (сейчас мы знаем, что никаких спутников у Венеры нет). В последующие годы нечто подобное видели многие другие астрономы (Шорт, Монтель, Лагранж). Потом загадочный объект куда-то пропал.
О существовании Глории косвенно свидетельствуют и более древние источники. Например, настенный рисунок в гробнице фараона Рамсеса VI. На нем золотистая фигура человека, по-видимому, символизирует Солнце. По обе стороны от него одинаковые планеты. Их пунктирная орбита проходит через третью чакру. Но третья от солнца планета — это Земля!
Если Глория существует, то на ней, скорее всего, присутствует жизнь, а может быть, даже развитая цивилизация. Ведь планета находится в тех же условиях, что и Земля. Многие случаи наблюдения НЛО, особенно во время ядерных испытаний, могли бы найти объяснение. Ведь любые катаклизмы на нашей планете представляют для Глории нешуточную опасность. Если ядерные взрывы сдвинут Землю, то две планеты рано или поздно сойдутся, и произойдет ужасная катастрофа.
Следующий, быть может, еще более важный для человечества вывод из теории Бутусова гласит, что Солнце — двойная звезда, такая же, как и многие другие звезды в нашей галактике. Эту вторую звезду в Солнечной системе Бутусов назвал Раджа-Солнце, поскольку первые упоминания о ней были найдены в тибетских легендах. Ламы называли ее «металлической планетой», подчеркивая тем самым ее огромную массу при сравнительно небольших размерах. Она появляется в наших краях один раз в 36 тысяч лет. И каждый ее визит заканчивается для Земли огромными потрясениями. Именно 36 000 лет тому назад на нашей планете исчез неандерталец и появился кроманьонский человек. Предположительно, тогда же Земля приобрела спутник (Луну), перехваченный у Марса. До этого, по легендам, Луны в небе не было.
Бутусов предполагает, что Раджа-Солнце опережало в своем развитии наше светило. Следуя естественным процессам эволюции звезд, оно миновало фазу красного гиганта и взорвалось, превратившись в «коричневого карлика». Сильно потеряв в массе, Раджа-Солнце передало планеты, которые вокруг него вращались, нынешнему Солнцу. Двигаясь по очень вытянутой орбите, оно уходит далеко в космос на расстояние более 1100астрономических единиц и становится практически неразличимым для современных наблюдателей. Но самая неприятная вещь, что очередное возвращение звезды-убийцы ожидается в ближайшее время. 2000 год плюс-минус 100 лет. Скорее всего, Раджа-Солнце пройдет через пояса стероидов между Марсом и Юпитером. Возможно, эти космические обломки —все, что осталось от одной из планет после контакта со злобным карликом, который по массе в 30 раз превосходит Юпитер. В любом случае предстоящая встреча не сулит для землян ничего хорошего.
Однажды Лев Гумилев, автор скандальной теории этногенеза и пассионарности, попросил Бутусова подумать о причинах пассионарных толчков. Дело в том, что один раз в 250 лет на поверхности Земли в очень ограниченных пределах происходит загадочное явление — некая генная мутация, в результате которой люди, проживающие на данной территории, приобретают определенные качества. Они становятся деятельными, у них появляется способность к сверхусилиям, они легко жертвуют своей жизнью ради идеалов. Когда таких людей-пассионариев становится много — возникает новый этнос. Сам Гумилев считал, что это явление вызвано каким-то космическим излучением.
— Когда я стал размышлять о возможных механизмах пассионарности, то сразу пришел к выводу, что единственным телом, которое способно оказать подобное воздействие, является Плутон, — рассказывает Кирилл Бутусов. — Его период обращения вокруг Солнца равен 248 годам. Находясь на границе магнитосферы Солнца, он может помогать прорыву галактических космических частиц в Солнечную систему. Недаром в астрологии Плутон считается планетой, ответственной за коллективные усилия, великие преобразования и реформы.
Все бы хорошо, но одна важная деталь не находила объяснения. По Гумилеву, зоны пассионарных толчков имели вид очень узких полос, похожих на полосы от лунной тени в моменты солнечного затмения .Поскольку космическое излучение не могло действовать столь избирательно, Бутусов предложил гипотезу «относительной пассионарности». Допустим, в момент Солнечного затмения на Землю обрушивается мощнейший поток частиц от вспышки на Солнце. На всей планете происходит мутация, в результате которой люди становятся более ленивыми и инертными. На их фоне те, кто попал в зону лунной тени,будут нам казаться избыточно активными — то есть пассионарными!
В общем, прямых доказательств существования Глории нет, но косвенные имеются. Ученые давно предсказывали скопление вещества в точках либрации на орбите Земли. Одна из таких точек находится как раз за Солнцем.
Что ж, в споре между сторонниками и противниками гипотез о существовании двойника нашей Земли – Глории, как всегда, расставит точки над «i”, время….
И вот теперь, когда мы узнали правду практически обо всем, обстоятельства явно играют нам на руку. В ближайшие 13 лет звезды встанут так, что Глория покажется из-за Солнца. Мы наконец-то сможем узнать благодетелей, которые долгое время «сдували пылинки» с нашей Земли, хотят они того или нет. А вот состоится ли долгожданный контакт? Сейчас будущее планеты — в руках каждого человека, каждый должен проявить себя Homo sapiens. Пока в запасе еще есть несколько лет, нужно хорошо подготовиться к этой встрече. Ведь от нее зависит, сколько еще времени земляне будут находиться на задворках космоса. Несколько лет, чтобы не осрамиться невежеством перед лицом друзей и братьев по интеллекту, — не так уж и много.
Источник