Поиск внесолнечных планет

Поиск планет вне нашей солнечной системы, известных как экзопланеты, вызывает интерес на протяжении очень долгого времени.Существуют ли другие планеты похожие на землю или мы одни во вселенной? На рубеже ХХ века во Франции была учреждена премия Гусмана в 100000 франков за первый контакт с вне-земными цивилизациями. Естественно, было сочтено целесообразным исключить любые контакты с марсианами, потому что это слишком просто!

Для ученых сегодня первый шаг к ответу на эти вопросы заключается в поиске других планет в других системах вокруг других звезд. Проблема в том, что они очень трудно поддаются обнаружению. Если смотреть на солнечную систему извне, яркость солнца будет в миллиард раз сильнее, чем яркость земли. Кроме того, если искать экзопланетную систему, то искать надо не только что-то такое же яркое как солнце, но и то, что находится на ее орбитах и очень близко к ней. Это тоже самое что искать кого-то, держащего  горящий факел на соседнем холме в полдень. По этой причине, основным способом обнаружения экзопланетных систем является метод радиальной скорости, то есть нужно смотреть не на планету. Вместо этого астрономы наблюдают ее колебания. Если оно есть, это может быть связано с гравитационным притяжением планеты.

Кажущийся очень кропотливым, этот метод радиальной скорости (справа) оказался настолько успешным, что было обнаружено 257 из 271 подтвержденных наблюдениями планет, в том числе новорожденный младенец планеты названный Гидрой. Это было огромной неожиданностью, поскольку до настоящего времени не было обнаружено ни одной настолько молодой и маленькой планеты, вращающейся вокруг звезды. Возраст Гидры соствляет всего лишь 10 миллионов лет.

Это свидетельствует о том, что формирование таких газовых гигантов, как Юпитер или Гидра может произойти очень быстро. Но каким образом? Ученые пришли к выводу, что молодые звезды окружены кольцами пыли и газа, известными как прото-планетарные диски. Со временем сила притяжения частиц в этих дисках создает крошечные зерна, которое постепенно объединяются в зародыш планеты и называются планетезималь. Некоторые из них впоследствии вырастают в зрелую планету, а другие остаются в виде скалистых образований, таких как астероиды.

Этот процесс известен как небулярная гипотеза происхождения миров, которая была впервые предложена в восемнадцатом веке, хотя точные сведения о том, как она работает до сих пор под вопросом. Новорожденная планета Гидра может помочь: "Здесь мы "впервые видим планету внутри диска из которого она была создана", объясняет доктор астрономии Марк Уайатт из Кембриджского университета.

"Мы знаем многое о структуре диска в районе планеты, а это означает, что мы можем начать изучение того как планета с ним взаимодействует. Это важно, потому что считается, что эта планета сформировалась в 4х астрономических единицах (1 АЕ равна расстоянию между Солнцем и Землей, или около 150 млн. км.) и затем переместилась в свое текущее местоположение на 0,04 АЕ посредством взаимодействия с диском. Это взаимодействие до сих пор можно было изучить только с помощью компьютерного моделирования".

Таким образом, обнаружение Гидры помогает подтвердить давнюю астрономическую теорию. Как говорит Уайатт "у нас теперь гораздо больше шансов понять, как эти планеты формируются путем ознакомления с ними в месте их рождения. В целом это свидетельствует о том, что планеты могут быть обнаружены в протопланетарных дисках и поэтому мы можем ожидать новых открытий в ближайшие годы".

Но почему мы ищем экзопланетные системы? Надеемся ли мы найти там разумных существ? Может мы просто хотим найти замену земле? Марк Уайатт смотрит на это философски, "это открытие помещает нашу солнечную систему в своего рода окружение и также показывает насколько разнообразна и интересна вселенная". А как насчет обнаружения экзопланет в будущем? Ищейка планет земной группы будет запущена НАСА в 2015 году. В отличие от большинства методов обнаружения планет, этот будет искать непосредственно экзопланетные системы вокруг близлежащих звезд, а это означает, что эта ищейка лучше оснащена для получения информации о природе планеты, будь то планета похожая на землю, пригодная для обитания или для поиска следов жизни. Так что возможно не пройдет и ста лет, прежде чем кто-то в конце концов получит премию Гусмана...