Вчера ученые из Смитсоновской астрофизической обсерватории в Кембридже, штат Массачусетс, сделали важное заявление. Впервые, после многих лет поисков, планеты размером с Землю были обнаружены за пределами нашей солнечной системы. К пяти планетам далекой звездной системы Кеплер-20 относятся Кеплер-20е и Кеплер-20f - две каменистые сферы диаметром примерно 87% и 103% Земли, соответственно. В новостях научный мир находится в состоянии волнения по поводу последствий находки. Мы поговорили со Смитсоновским астрофизиком Франсуа Фрессеном, ведущим автором статьи, об открытии.
Связанный контент
- Что означает открытие сотен новых планет для астрономии и философии
Основы
Исследователи используют космический телескоп Kepler с момента его запуска в марте 2009 года для поиска экзопланет или планет в других солнечных системах. «Кеплер смотрит на 200 000 звезд, все они расположены в одной и той же области неба, и он просто непрерывно контролирует свет, который он получает от каждой звезды», - говорит Фрессин. «Для части звезд существует периодическое затемнение с одинаковой длительностью и одинаковой глубиной света». Это затемнение может быть вызвано небольшим непрозрачным телом, пересекающим звезду и телескоп, в данном случае пару планет. Команда сначала обнаружила контрольный сигнал, затемняющийся более года назад, но ей пришлось больше вычислять с помощью специально разработанного программного обеспечения, чтобы исключить вероятность того, что оно было вызвано другими явлениями.
По степени и частоте затемнения ученые могут делать выводы о планетах. Kepler-20e и Kepler-20f имеют диаметр 6 900 миль и 8 200 миль соответственно, что удивительно близко к размеру Земли, равному 8 000 миль. Поскольку две планеты находятся так близко к своей главной звезде - они находятся на орбите со скоростью 4, 7 миллиона миль и 10, 3 миллиона миль, гораздо ближе, чем Меркурий к Солнцу, - считается, что они очень горячие, со средней температурой 1400 и 800 градусов. Фаренгейт, соответственно. «Мы знаем, что они оба чистые скальные тела», - говорит Фрессин. «Но у нас нет точных оценок массы, поэтому мы не можем сказать, похожи ли они по составу на Землю, или что-то более плотное с большим количеством железа, как Меркурий».
Художественная концепция Кеплера-20е. Изображение предоставлено NASA / Ames / JPL-Caltech
Что это значит для астрономии
Охотники за экзопланетами начали обнаруживать далеких газовых гигантов еще в 1992 году, но меньшие тела размером с Землю оказалось труднее обнаружить. «Мы переступили порог: впервые человечество может обнаружить объект размером с Землю вокруг другой звезды», - говорит Фрессин. «Это символически и технологически важно».
Открытие представляет собой историческую веху в астрономии. Теперь ученые убеждены, что у них есть правильные инструменты для обнаружения планет размером с Землю, которые могут поддерживать жизнь. Исследователи продолжат использовать космический телескоп Kepler для обнаружения экзопланет в надежде найти такой мир.
Что это значит для планетарной науки
Открытие также переворачивает с ног на голову большую часть того, во что ученые верили о формировании солнечных систем. Две планеты размером с Землю перемежаются с тремя газовыми гигантами, все очень близко к звезде-хозяину, Кеплеру-20. «От звезды это происходит в следующем порядке: большой, маленький, большой, маленький, большой, что кажется совершенно странным», - говорит Фрессин. «В нашей солнечной системе у нас есть эти четыре небольших каменистых тела, а затем - четыре большие гигантские газообразные планеты. Так как же так получилось, что у нас все это микширование в системе Kepler-20? »
Хотя в настоящее время у нас нет однозначных ответов, ученые подозревают, что со временем планеты переместились в свое текущее положение. «Они не сформировались в том месте, где они сейчас находятся, не было достаточно каменистого материала, чтобы построить эти пять планет так близко к их принимающей звезде», - говорит Фрессин. «Таким образом, одним из решений было бы то, что они образовались дальше, а затем мигрировали».
Что это значит для внеземной жизни
Художественная концепция Кеплера-20ф. Изображение предоставлено NASA / Ames / JPL-Caltech
Наиболее соблазнительной возможностью этих открытий является вероятность того, что экзопланеты могут укрывать жизнь. Но и Kepler-20e, и Kepler-20f находятся за пределами обитаемой зоны, которую часто называют зоной «Златовласка», - которая не находится ни слишком близко, ни слишком далеко от звезды-хозяина, что позволяет эволюционировать живым существам. «Мы мало что знаем о жизни, но мы знаем, что одним из главных компонентов жизни на Земле является наличие жидкой воды», - говорит Фрессин. «Прямо сейчас при расчетных температурах вода не может находиться в жидком состоянии ни на одной планете».
Тем не менее, гипотеза о том, что планеты могли образоваться дальше, а затем мигрировать в их нынешние местоположения вблизи звезды, означает, что жизнь, возможно, существовала давно. «Кажется, довольно ясно, что Kepler-20f однажды пересек жилую зону своей звезды-хозяина после своего образования», - говорит Фрессин. «Это самый близкий по размеру к Земле объект в известной вселенной, и это означает, что он мог быть пригоден для жизни в прошлом».
Что это значит для освоения космоса
Хотя Кеплер-20 слишком далеко, чтобы пытаться стать целью космического исследования - он находится на расстоянии около 950 световых лет от Земли, что потребует путешествия космическим челноком в течение 36 миллионов лет - Фрессин считает, что подобные открытия должны стимулировать интерес к вполне реальной возможности исследования других, более близких, звездных систем. «Это было бы сложно и потребовало бы отличного международного сотрудничества, возможно, для одного или двух поколений, но это было бы осуществимо», - говорит он.
По общему признанию, такая миссия будет очень долгосрочной, но вознаграждений много. «Я думаю, что лучшим местом для отправки зонда будет ближайшая звезда, похожая на солнце», - говорит Фрессин. «Итак, представьте, через два поколения у нас будет зонд, возвращающийся с фотографиями - реальными фотографиями - другого мира».
