Нобелівську премію з фізики 2019 р. отримали швейцарські астрономи Мішель Майор (Michel Mayor) та Дідьє Кело (Didier Queloz), які виявили планету, що міститься навколо іншої зорі, тобто далеко за межами Сонячної системи. Їх знахідка започаткувала відкриття так званих екзопланет, часто з особливостями, які не схожі на вісім планет, що обертаються навколо Сонця.

Ось якими є передумови щодо пошуку далеких планет, які могли б підтримувати певну форму життя, хоча це й не обов’язково, як вже зараз це стало зрозумілим.

Що таке екзопланета?

Будь-яку планету поза Сонячною системою в астрономії вважають екзопланетою. Хоча їх існування передбачали давно і не тільки науковці а й широкий загал, згадаймо бодай фільм «Зоряні війни». Проте довести їх існування до 1995 року ніхто не зміг.

Направивши телескопи на сонцеподібну зорю 51 Пегаса з однойменного сузір’я, Майор та Кело виявили, що зоря коливається — світло, яке вона випромінювала, було синім, коли зоря рухалося до них, і червоним, коли віддалялася. Це вказувало на те, що навколо зорі щось обертається, хоча науковці не могли бачити цей об’єкт прямо, перебуваючи за 50 світлових років на Землі.

Проте вони змогли підтвердити, що планета газоподібна й така ж велика, як Юпітер, але міститься дуже близько до своєї зорі. Її період обертання становить чотири земних доби і вона дуже гаряча. Усе це суперечило теорії формування Сонячної системи.

«Ми вважали, що інші системи будуть схожі на нашу», — сказав Ульф Даніельссон (Ulf Danielsson) з Нобелівського комітету з фізики, вручаючи нагороду 8 жовтня 2019 р.

«Ми помилялися».

Скільки їх там?

Дотепер, за даними NASA, відомо про 4 057 підтверджених екзопланет і принаймні про стільки ймовірних кандидатів. Переважна більшість з них має розміри набагато більші, ніж будь-яка із планет в Сонячній системі: виявлено понад тисячу так званих холодних (крижаних) гігантів, близько 1000 газових гігантів, а також «суперземлі» з масою в багато разів вищою, ніж планета, яку ми називаємо своїм домом.

Вигляд південного неба над 3,6-метровим телескопом в обсерваторії Ла-Сілья в Чилі та зображення зір Проксима Кентавра (праворуч внизу) і подвійної зорі Альфа Кентавра AB (внизу ліворуч), отримані з допомогою Космічного телескопа імені Габбла. Фото з сайту https://phys.org.

Існує лише близько 350 планет, розміри й маса яких співмірні з такими характеристиками Землі. З яких лише жменька міститься в зоні життя, що дозволяє їм мати рідку воду — основний, як відомо, компонент для життя. Але це лише планети, які виявили науковці: результати кількох досліджень вказують на те, що в нашій галактиці може бути трильйон екзопланет. Зрештою, у Всесвіті може бути стільки екзопланет, скільки є зір.

Як їх знайти?

Існує кілька способів знайти планети, які неможливо прямо спостерігати, часто через яскраве світло від їхніх сонць, що блокує менші й тьмяніші об’єкти поблизу.

Метод променевих швидкостей передбачає пошук змін у спектрі зорі, спричинених гравітаційним впливом однієї або кількох невидимих ​​планет. Якщо ці закономірності регулярні та циклічні, ймовірно, вони вказують на існування планети. Майже 18 відсотків екзопланет виявлено цим методом.

Метод транзитів. Коли планета проходить між зорею та спостерігачем вона затіняє дещицю світла зорі, що можна зареєструвати сучасними приладами. Цей метод був досі найуспішнішим — космічний телескоп NASA «Кеплер» використовував його для пошуку тисяч планет-кандидатів з 2009 по 2013 роки, і приблизно 80 відсотків усіх екзопланет виявлено таким чином.

У 2018 р. запущено супутник NASA TESS, здатний проаналізувати набагато яскравіші зорі для пошуку менших екзопланет, а європейський супутник CHEOPS, мета якого — проаналізувати відомі екзопланети, має стартувати в найближчі тижні.

Прямі спостереження. Отримати зображення екзопланети біля зорі — це схоже на спробу сфотографувати мікроскопічну пляму пилу на яскравій лампочці. Але екрануючи світло зорі, астрономи можуть отримувати зображення екзопланет. Цим методом виявлено тільки трохи більше одного відсотка екзопланет.

Гравітаційне мікролінзування. Цей метод заснований на явищі гравітаційної лінзи — світло від далекої зорі заломлюється й фокусується гравітацією зорі з планетою, які лежать ближче до Землі. Гравітація планети вносить додаткове заломлення променя, що й вказує на її існування. За допомогою цього методу було знайдено лише кілька екзопланет.

Які з екзопланет придатні для життя?

З виявлених досі екзопланет, лише жменька міститься у «помірній» зоні відносно своєї зорі: в ній не так жарко, що випаровується вода, й не так холодно, що вона замерзає.

Життя на Землі також неможливо уявити без атмосфери, що містить кисень. Атмосфера також захищає живі організми, зокрема, від дії на них високоенергетичного випромінювання Сонця — ультрафіолету та рентгенівських променів.

Але треба остаточно зрозуміти, як виникло життя на Землі. Бо, можливо, живі істоти в інших місцях Всесвіту могли сформуватися й існувати в газовому та хімічному середовищі та за температур, які були б для нас смертельними.

Науковці нині оцінюють потенційні хімічні комбінації, які можуть вказувати на чуже життя, що може бути не таким, як ми його знаємо.

За інф. з сайту https://phys.org