Что такое экзопланеты? Was sind Exoplaneten? What are exoplanets? Qu'est-ce qu'une exoplanète ? Cosa sono gli esopianeti? 什么是系外行星？

Наверное, многие из вас спрашивали себя: «Одиноки ли мы во Вселенной?» Ответа на этот вопрос человечество не получило до сих пор.

Исследования планет Солнечной системы привели к неутешительным результатам: белково-нуклеиновая жизнь на Марсе так и не была найдена, и если она там все-таки есть, то уж точно не развитая. Studies of the planets of the solar system have led to disappointing results: protein-nucleic acid life on Mars has not been found, and if it is there, then it is certainly not developed. На Венере и Меркурии слишком жарко, на планетах-гигантах вроде Юпитера жизнь почти исключена из-за особенностей состава, а на спутниках этих планет крайне холодно. It is too hot on Venus and Mercury, on giant planets like Jupiter, life is almost impossible due to the peculiarities of their composition, and on the satellites of these planets it is extremely cold. Так что в Солнечной системе мы, скорее всего, одни. So in the solar system we are most likely alone.

Однако астрономы уже давно установили, что Солнце, наша с Вами звезда, не является уникальной, таких во Вселенной сколько пожелаешь. However, astronomers have long established that the Sun, our star with you, is not unique, as many as you wish in the Universe. Так может быть, вокруг этих близнецов Солнца вращаются планеты, на которых могут возникнуть такие же условия, что и на Земле, развиваться жизнь, разум и т.д. So maybe planets revolve around these twins of the Sun, on which the same conditions can arise as on Earth, life, intelligence, etc. can develop. Смелое предположение, но не лишенное логики! A bold assumption, but not devoid of logic! Конечно, полностью его подтвердить или опровергнуть пока не представляется возможным, но определить, есть ли планеты вокруг иных звезд, в последнее время стало возможно. Of course, it is not yet possible to fully confirm or deny it, but it has recently become possible to determine whether there are planets around other stars. Такие планеты, которые вращаются по орбитам вокруг других звезд, и называются экзопланетами .

Открытие экзопланет Discovery of exoplanets

Долгое время существование таких планет не удавалось подтвердить экспериментальными методами. На этом пути ученых ждало много разочарований. On this path, many disappointments awaited scientists. Так, астроном Ван де Камп посвятил 40 лет своей жизни изучению движения звезды Барнарда, предположив наличие у нее планеты, однако его данные оказались ложными. So, the astronomer Van de Kamp devoted 40 years of his life to studying the motion of Barnard's star, suggesting that it had a planet, but his data turned out to be false.

Но вот в 1991 году американский астроном Александр Вольжан открыл у пульсара PSR 1257+12 целых три планеты. But in 1991, the American astronomer Alexander Volzhan discovered three planets near the PSR 1257 + 12 pulsar. Конечно, пульсар – это весьма «экстремальная» звезда, на планетах вокруг которой царят условия, невозможные для развития привычной нам жизни, но лиха беда начало. Of course, a pulsar is a very "extreme" star, on the planets around which conditions prevail that are impossible for the development of the life we are accustomed to, but the trouble is the beginning. Вскоре с использованием методов спектрального анализа, а также данных космических обсерваторий учеными были открыты планеты у звезд, больше похожих на Солнце. Soon, using methods of spectral analysis, as well as data from space observatories, scientists discovered planets in stars more similar to the Sun. Космические обсерватории позволяли проводить более точные измерения, так как на их работу не влияли изменяющиеся земные условия. Space observatories allowed for more accurate measurements because they were not affected by changing Earth conditions. И в результате работы этих «космических помощников» и труда астрономов по всему миру открывались все новые и новые экзопланеты. And as a result of the work of these "space assistants" and the work of astronomers around the world, more and more exoplanets were discovered. На настоящий момент открыто около 390 таких планет, и буквально каждую неделю продолжают открываться все новые и новые экземпляры. Однако пока не было открыто планет, идентичных Земле.

Как найти экзопланеты?

Даже в самые мощные телескопы разглядеть экзопланеты напрямую невозможно. Дело в том, что свет от звезды, вокруг которой вращается планета, затмевает тусклое свечение далекого мира. The fact is that the light from the star around which the planet revolves overshadows the dim glow of the distant world. Представьте себе мощный прожектор, который бьет вам в лицо – навряд ли вы разглядите маленькую свечу, которая находится рядом с ним. Вот такие же трудности встретили исследователи, которые хотели найти планеты иных звезд.

Но разум не знает преград, и был разработан ряд косвенных методов. But the mind knows no barriers, and a number of indirect methods have been developed. Экзопланеты можно вычислить с помощью метода лучевых скоростей . Суть метода заключается в измерении скорости движения звезды по ее излучению. The essence of the method is to measure the speed of a star by its radiation. Если вокруг звезды обращается планета, то лучевая скорость звезды претерпевает изменения, что фиксируется нашими обсерваториями. Далее рассчитываются параметры планеты, такие как ее масса, размер, расстояние от своей звезды и т.д. Этим методом открыто большинство планет.

Другой метод открытия экзопланет – это наблюдение транзитов . Транзит – прохождение планеты перед звездой. То есть, проще говоря, звезда, которую мы наблюдаем, загораживается планетой. Разумеется, планета намного меньше звезды и полностью затмить ее не может, но яркость звезды все же уменьшается. Of course, the planet is much smaller than a star and cannot completely eclipse it, but the brightness of the star still decreases. Вот по этому изменению яркости и можно вычислить наличие планеты и ее параметры. С помощью метода транзитов на 2008 год было открыто около 50 планет.

Следующий метод, с помощью которого можно найти экзопланету, заключается в наблюдении микролинзирования . The next method by which to find an exoplanet is to observe microlensing . Любой объект, видимый или невидимый, например, искомая нами экзопланета, посредством своей гравитации искажает ход световых лучей. Зафиксировать это изменение крайне сложно, однако несколько планет было открыто именно таким образом.

Какие бывают экзопланеты?

Открытые на сегодня экзопланеты весьма разнообразны по своей массе, температуре и составу. The exoplanets discovered to date are very diverse in their mass, temperature, and composition. Самые большие планеты по аналогии с нашим Юпитером, называют «Юпитерами» . Их масса от 0,19 до 13 масс Юпитера. Если планета превысит этот предел, то в ней начнутся термоядерные реакции, и тогда мы будем иметь дело со звездой – коричневым карликом. If a planet exceeds this limit, it will start thermonuclear reactions, and then we will be dealing with a brown dwarf star. «Юпитеры» состоят в основном из водорода и гелия. Из планет Солнечной системы к этой группе можно отнести Юпитер и Сатурн. Of the planets in the solar system, Jupiter and Saturn belong to this group.

Несколько меньшие планеты называются «Нептунами» . Их масса от 7 до 60 масс Земли. Такие планеты состоят из водяных, аммиачных, сероводородных льдов и скальных пород. Such planets consist of water, ammonia, hydrogen sulfide ice and rock. Из планет, вращающихся вокруг Солнца, это Уран и Нептун. Of the planets orbiting the sun, these are Uranus and Neptune.

Самые маленькие планеты носят название «Земли» . The smallest planets are called "Earths" . Их масса меньше 7 земных масс. Такие планеты состоят из силикатов, металлов и других твердых пород. Кстати, наша Земля, Марс, Венера и Меркурий относятся к типу «Земли».

Также планеты могут быть различной температуры: горячие, теплые, прохладные, холодные, ледяные и т.д. Вот наша Земля по такой классификации прохладная (а мы еще жалуемся на глобальное потепление). According to this classification, our Earth is cool (and we still complain about global warming). Среди особо интересных типов экзопланет нужно выделить так называемые «Горячие Юпитеры» , или «Горячие Гиганты». Представьте себе огромную планету, покрытую многокилометровым слоем водородно-гелиевых облаков, раскаленную вплоть до нескольких тысяч градусов по Цельсию. Такая планета столь горяча, потому что вращается крайне близко от своей звезды. Such a planet is so hot because it orbits extremely close to its star.

Некоторые из «Горячих Юпитеров» настолько нагреваются, что их плотность становится в 2-3 раза ниже плотности обычных «Юпитеров» – это «Рыхлые планеты» . Если же планета в процессе расширения теряет свою газовую оболочку, то ее называют «Хтонической планетой» . If the planet in the process of expansion loses its gas shell, then it is called the "Chthonic planet". Примером такого «чуда» может послужить планета Осирис звезды HD 209458. Скорее всего, жизни на таких планетах нет, слишком ужасные там условия. Most likely, there is no life on such planets, the conditions there are too awful.

А вот экзопланеты из группы «Земель» могут быть кандидатами на наличие жизни. Среди планет этого типа были обнаружены так называемые «Сверхземли» , масса которых больше Земной, но меньше газовых гигантов. Among the planets of this type, the so-called "Super-Earths" were discovered, the mass of which is greater than that of the Earth, but less than the gas giants. По строению такие планеты сходны с нашей, что дает некоторую надежду на то, что там есть жизнь, а возможно и разум. In structure, such planets are similar to ours, which gives some hope that there is life, and possibly intelligence. К сожалению, многие из открытых «Сверхземель» относятся к «Пульсарным Планетам». Из-за обильного электромагнитного излучения все живое было бы выжжено за доли секунд. Because of the abundant electromagnetic radiation, all life would be scorched in a fraction of a second. Но мы не теряем надежды и полагаем, что скоро все-таки будут найдены близнецы нашей планеты, в атмосфере которых найдут следы деятельности биологических существ.

Где можно узнать больше об экзопланетах?

Экзопланетам и их поиску посвящено множество ресурсов, например сайт http://www.allplanets.ru/, где имеется перечень уже открытых экзопланет и регулярно вывешиваются обновления. There are many resources devoted to exoplanets and their search, such as http://www.allplanets.ru/, which has a list of already discovered exoplanets and regularly posts updates. Для людей, владеющих английским языком, советую сайт http://planetquest.jpl.nasa.gov, где, помимо данных и статей, имеется наглядный материал – 3D-атласы, мультимедийные галереи и даже игры.

Удачного поиска!