Знание-сила, 2000 № 12 (882) - [17]
Дело в том, что нынешние методы обнаружения чувствительны лишь к достаточно массивным планетам – в три-пять и более масс Юпитера (которые оказывают достаточно сильное гравитационное воздействие на свою звезду, чтобы его заметить). Кроме того, эти методы позволяют легче всего найти планету, время обращения которой вокруг звезды составляет три или менее года (период «покачиваний» звезды относительно ее прямолинейной траектории совпадает с периодом обращения планеты, и при более длительных периодах «покачивания» происходят весьма редко, поэтому обнаружить их труднее). Короче говоря, нынешние методы не позволяют обнаружить планету с массой Нептуна, не говоря уже о планете типа Земли. Но если присмотреться к гистограмме, то видно, что наибольшее число новых планет концентрируется на ней как раз около самых малых значений массы. Иными словами, чем меньше масса искомой планеты, тем больше таких планет – число планет возрастает с уменьшением их массы.
Вот это реальная и крайне важная закономерность. Она говорит, что все доныне открытые внесолнечные планеты – скорее всего, только самые большие из существующих, а значит, можно ожидать, что в каждой из исследованных звездных систем (и в неисследованных, разумеется, тоже) на каждую такую планету-гиганта наверняка приходится несколько менее массивных.
Один из главных первооткрывателей внесолнечных планет, американский астроном Джефф Марси охарактеризовал ту же закономерность несколько иначе: «Это подобно разглядыванию каменистого пляжа с большого расстояния – поначалу видны только самые большие камни, планеты размером с Юпитер и больше. Но потом, приблизившись, то есть вооружившись более мощными методами наблюдения, можно надеяться различить и булыжники поменьше – планеты размером с Сатурн и меньше. Увы, различить планеты размером с Землю мы пока не можем, это было бы то же самое, что увидеть на таком пляже мелкую гальку».
Первые планеты за пределами Солнечной системы обнаружены близ звезды 51 в созвездии Пегаса, звезды 70 в созвездии Девы и звезды 47 в созвездии Большой Медведицы
Эти рассуждения подкрепляют надежду, что открытые доныне внесолнечные планеты около других звезд – лишь самые крупные члены планетных семей, подобных нашей Солнечной системе, то есть содержащих и «малые» планеты. Тем не менее это всего лишь рассуждения, и вплоть до последнего года астрономы не имели никаких прямых доказательств существования планетных семейств. Однако в 1999 году Марси и Батлер обнаружили первую такую семью около солнцеподобной звезды Эпсилон Андромеды, на расстоянии «всего» сорока четырех световых лет от нас.
История этого открытия интересна сама по себе. Первую из трех планет Эпсилон Андромеды астрономы открыли еще в 1996 году. Она оказалась одной из самых маленьких среди всех внесолнечных планет (0,7 массы Юпитера) и поразительно близкой к своей звезде – период ее обращения вокруг нее составляет всего 4,6 дня! Последующие длительные наблюдения позволили установить, что дополнительных планет две: одна с массой вдвое больше Юпитера обращается по очень вытянутой орбите с периодом 241 день, а третья, в четыре раза массивнее Юпитера, расположена еще дальше – она движется вокруг звезды по резко эллиптической орбите с периодом 3,5 года.
Дополнительная важность этого открытия состоит в том, что впервые в одной и той же системе обнаружены планеты двух типов – вращающиеся по практически круговой орбите, но крайне близко к своей звезде, и обращающиеся вокруг звезды по резко вытянутым орбитам, но далеко. До сих пор около каждой звезды обнаруживалась лишь планета одного или, наоборот, другого типа. Оказывается, могут возникать планетные системы, содержащие оба типа планет одновременно. Означает ли это, что и около других, уже обследованных звезд есть такие же системы? Вряд ли. Обследование проводилось очень тщательно, и никакие намеки на дополнительные «покачивания» у других звезд не были обнаружены. Но это не исключает возможности обнаружения таких «смешанных» систем в будущем около других звезд. Если бы в руках исследователей уже была законченная теория образования планетных систем, можно было бы сказать, являются ли такие «смешанные» планетные семьи исключением или правилом. Но такой теории пока нет – как раз поиск и изучение внесолнечных планет должен и может дать материал для ее построения.
В настоящее время такой поиск расширен уже на тысячу солнцеподобных звезд. Вводимые в ближайшее время в строй новые приборы для обнаружения и измерения «покачиваний» (интерферометры) будут обладать такой чувствительностью, что смогут обнаруживать планеты с массой Сатурна или Нептуна. В более отдаленном будущем (между 2006 и 2008 годами) должны быть выведены на орбиту (то есть за пределы помех земной атмосферы) «космические интерферометры», позволяющие обнаруживать даже планеты с массой в пять масс Земли. А на 2010 год запланирован запуск космического исследовательского корабля с приборами, которые смогут напрямую детектировать планеты величиной с Юпитер и Землю. (На нынешний день единственное прямое наблюдение юпитероподобной планеты удалось произвести благодаря ее прохождению – в виде темной точки – перед диском своей звезды; это, кстати, подтверждает, что все планеты, обнаруженные косвенным путем, по «покачиваниям», столь же реальны.) Люди XXI века еще увидят небо в планетах.
