Космический телескоп Кеплер был запущен в марте 2009 года для поиска планет за пределами нашей галактики, размеры которых будут похожи на земной. Когда два из четырех рабочих «колеса», поддерживающих точную ориентировку телескопа, перестали работать должным образом в 2013 году, многие подумали, что миссия телескопа завершена.
Несмотря на эту неудачу, телескоп снова работает. Помимо прочих любопытных находок, он обнаружил порядка тысячи экзопланет — планет, вращающихся вокруг других звезд.
Экзопланета с самым длинным годом
Если вам кажется, что ваш день рождения приходится слишком долго ждать, скажите спасибо, что не живете на Kepler-421b. Из всех обнаруженных на сегодняшний день экзопланет, Kepler-421b имеет самый длинный год.
Мы находим экзопланету по ее движению перед своим солнцем. Чем дальше экзопланета находится от своей звезды, тем длиннее орбита экзопланеты. Из-за этого экзопланету вроде Kepler-421b обнаружить сложнее с нашим оборудованием, потому что перед своей звездой она проходит относительно нечасто.
Сколько же придется ждать своего дня рождения на Kepler-421b? Порядка 704 дней. Это больше годовой орбиты Марса, которую планета завершает за 687 дней. Kepler-421b также имеет температуру поверхности в -92 градуса по Цельсию, и это еще одна хорошая причина воздержаться от переезда на эту экзопланету.
Компактная Солнечная система
Когда мы представляем себе обычную солнечную систему, мы часто воображаем планеты с огромными расстояниями между ними, как в нашей Солнечной системе. Однако Кеплеру удалось найти солнечную систему, в которой планеты расположены необычайно близко.
В этой системе есть звезда Kepler-11, которая похожа на наше Солнце. Шесть планет вращаются вокруг Kepler-11, каждая из которых больше Земли. Крупнейшая планета похожа по размерам на Нептун, который почти в четыре раза больше Земли.
Самая дальняя от Kepler-11 планета имеет орбиту, которая немногим больше, чем у Меркурия, ближайшей к нашему Солнцу планеты. У пяти других планет орбиты еще меньше, то есть эти огромные планеты ближе к своей звезде, чем любая планета в нашей Солнечной системе к Солнцу.
Каким образом эти планеты умудряются избегать взаимного притяжения? А они и не избегают. Вся система похожа на месиво, где орбита каждой планеты управляется другими и их гравитационным притяжением. Мы пока не можем объяснить, как работает эта хаотическая, но стабильная солнечная система. Но существует она миллионы лет, что говорит о синхронном танце орбит.
Гигантские солнечные вспышки
Пытаясь понять другие звезды, мы часто обращаемся к нашему Солнцу. Поэтому когда космический телескоп Кеплер обнаружил солнечные вспышки других звезд, которые в миллионы раз мощнее тех, что происходят на Солнце, наши ученые сделали выводы.
В случае с нашим Солнцем, вспышки берутся в процессе внутреннего магнитного пересоединения. Первоначально ученые считали, что для производства гигантских солнечных вспышек к звезде должна была подойти планета размером с Юпитер. Это была теория «горячего Юпитера».
Однако ученые не смогли обнаружить крупных планет поблизости, чтобы объяснить эти солнечные вспышки, тем самым опровергнув теорию. И хотя мы пока не знаем, почему они происходят, нам также не хотелось бы, чтобы и наше Солнце занималось подобными вещами. Солнечная вспышка такого масштаба могла бы уничтожить всю жизнь на Земле.
Как ни странно, ученые считают, что вследствие таких солнечных вспышек могла появиться органическая жизнь на других планетах. Но это, конечно, еще предстоит проверить охотникам на инопланетян.
Планета и четыре солнца
В конце 2015 года космический телескоп Кеплера обнаружил газовый гигант чуть больше Нептуна, у которого четыре солнца. Находка поставила ученых в тупик. Они не понимают, как этого газового гиганта не разорвала одновременная гравитация четырех солнц. Они также не могут объяснить, как он поддерживает «по-видимому стабильную орбиту», чего мало ожидаешь от четырех солнц, вокруг которых вращается планета.
Интересно также, что это открытие сделало не NASA. Хотя данные были получены от телескопа Кеплера, астрономы-любители из группы Planet Hunters («Охотники за планетами») изучали данные и наткнулись на это чудо. Планета получила название PH1 (от «Planet Hunters 1»).
Суперземля на орбите оранжевого карлика
Когда космический телескоп Кеплера столкнулся с поломками несколько лет назад, многие были убеждены, что его миссия подошла к концу. Тем не менее телескоп вернулся к жизни, доказав свою полезность путем обнаружения совершенно невероятной планеты.
Планета с незапоминающимся названием HIP 116454b в 2,5 раза больше Земли и в 12 раз тяжелее. Плотность планеты предполагает, что это либо «водный мир» (75% воды, 25% суши, как на Земле), либо миниатюрный газовый Нептун. Если это водный мир, его близость к своему солнцу делает его возможным кандидатом на хранение жизни.
Эта суперземля вращается вокруг оранжевого карлика типа K, который не похож на желтый карлик вроде нашего Солнца. Оранжевые карлики имеют меньше массы и живут в три раза дольше желтых. Поскольку звезда HIP 116454b холоднее нашей, планета вращается вокруг нее так близко, что один год проходит за девять земных дней — это объясняет высокую температуру суперземли.
Качающаяся планета
Kepler-413b — это газовый гигант с массой в 65 земных. Но самый интересный аспект этой планеты не внешность или размер, а угол ее орбиты.
По мере вращения этого газового гиганта вокруг оранжевого карлика и красного карлика (который легче и более стабилен, чем оранжевый), планета покачивается на своей оси, как детский волчок. Ось Kepler-413b меняется на 30 градусов каждые 11 лет. Для сравнения: ось Земли сместилась на 23,5 градуса за 26 000 лет.
Если бы Земля переживала такие же жестокие смещения оси, как Kepler-413b, это производило бы чрезвычайно хаотический эффект на наши времена года. Kepler-413b также вращается слишком близко к своей звезде, чтобы на ее поверхности была жидкая вода, что делает планету непригодной для известной нам жизни.
Общее число планет земных размеров в Млечном Пути
Среди открытий Кеплера не только отдельные планеты или звезды. Иногда астрономы используют его данные, чтобы делать прогнозы о нашей галактике Млечный Путь. Одним из таких предсказаний стала грубая оценка числа планет земных размеров в нашей галактике.
Исходя из данных телескопа, астрономы сделали вывод, что 17 процентов звезд Млечного Пути имеет планету земного размера на орбите. Порядка 25 процентов звезд галактики имеют «суперземлю» и еще 25 процентов на орбите имеют мини-Нептун.
Учитывая приблизительно 100 миллиардов звезд в Млечном Пути, можно подсчитать, что у нас есть 17 миллиардов планет размером с наш дом. И мы даже не начали учитывать «чужие Земли», планеты, на которых могла бы гнездиться жизнь, пока нам не известная.
Звезда, уничтожающая небольшую планету
Когда ученые обнаружили планету с «хвостом» материи позади нее, они не были уверены в причине происходящего. Дальнейшее изучение показало, что хвост представляет собой часть планеты, которую по частям отрывает родная звезда.
К несчастью для бедной планеты, ее родная звезда стала белым карликом. Умирая, звезды средних размеров вроде нашего Солнца набухают красными гигантами, постепенно теряя внешние слои и заканчивая маленькими горячими ядрами, известными как белые карлики. Звезды покрупнее становятся черными дырами или нейтронными звездами, когда умирают.
Когда такая звезда становится красным гигантом, высок шанс того, что планеты на орбите будут поглощены красным гигантом или отдрейфуют в космос, как холодные, безжизненные тела. Планеты, которые остались, — вроде той, что нашел Кеплер, — столкнутся с тем, что мощная гравитация белого карлика будет вытягивать их материю.
Подобная участь может ожидать нашу планету. Если Земля переживет первоначальную трансформацию, когда Солнце станет красным гигантом, ученые считают, что нашу планету тоже растянет на части белым карликом, которым станет Солнце.
Земля 2.0
Названная учеными «Землей 2.0», Kepler-452b описали как «сводного брата» нашей планеты. Будучи в пять раз тяжелее Земли, Kepler-452b также на 60% шире. Если бы человек мог жить на такой планете, он весил бы в два раза больше, чем на Земле.
Но ничто не мешает сбросить пару килограммов. Kepler-452b вращается вокруг звезды, которая на 20% ярче Солнца, а также находится на том же расстоянии от своей звезды, как Земля от Солнца. Все это делает Kepler-452b больше, горячее, тяжелее, чем Земля — но все еще потенциально обитаемой.
На самом деле, возможность этого настолько велика, что ученые SETI зависли на этой планете с массивом телескопа Аллена, предназначенным для поиска радиоволн от инопланетных передач. Но ничего не нашли. «Это не повод отчаиваться, — говорит Сет Шостак, старший астроном SETI. — Бактерии, трилобиты, динозавры — все они были тут, но не строили радиопередатчиков».
Необычная звезда, рядом с которой чуть не нашли инопланетян
Охотники за планетами искали планеты и нашли KIC 8462852, которую наблюдатели пометили как «странную» и «интересную». Когда ученые взглянули на нее поближе, они обнаружили звезду, свет которой иногда затемнялся на 20%: вокруг нее кружил поток какого-то вещества.
Если бы звезда была молодой, находку объяснили бы «супом материи», из которого постепенно формируется солнечная система. Но эта звезда была довольно зрелой. К нынешнему моменту любая солнечная система уже образовалась бы, а значит наблюдаемое вещество появилось уже после того, как звезда вступила в зрелую фазу.
Предлагались и отверглись многие идеи. К примеру, было бы невероятным совпадением, если бы мы увидели временный поток комет. Учитывая, что эта закономерность проявлялась периодами, ученые решили, что на орбите звезды нечто большее. Кто-то предположил, что это мегаздания инопланетян, предназначенные для сбора солнечной энергии.
Хотя астрономы и предупреждали, что эта идея годится лишь для «самого крайнего объяснения», Интернет загудел: мол, нашли инопланетян. Проект SETI изучил «структуры инопланетян» и убедился в том, что это точно не они. Но некоторые по-прежнему лелеют слабую надежду: а что, если инопланетяне используют другие методы связи, которые не разглядеть с использованием наших методов?
