Инопланетный ад

Большинство экзопланет выглядят адски негостеприимно. Самую горячую из всех найденных, KELT-9 b, называют «горячим Юпитером» – она в 2 раза больше Юпитера по размерам. Ее орбита пролегает рядом с горячей звездой, и дневная температура превышает 4300 °C, что сравнимо с температурой оранжевой звезды. При такой интенсивности излучения от звезды и жаре атмосфера газового гиганта испаряется со скоростью до 10 миллионов тонн в секунду. К тому моменту, когда звезда расширится до размеров планеты, планета уже может превратиться в обнаженное ядро.

Но бывают и другие экзотические планеты. Если вам мало одной жары, можно подыскать такую планету, на которой без конца извергаются вулканы и блещут молнии. Kepler-10 b – первая экзопланета с твердой поверхностью, открытая за пределами Солнечной системы – находится так близко к своей звезде, что ее поверхность покрывают сплошные вулканы. Вулканическая пыль часто является причиной вспышек молний. Одна из моделей, в которой взяты за основу данные о земных извержениях, предполагает, что на планете Kepler-10 b может происходить до триллиона вспышек молний в час.

Планета HAT-P-7 b (1000 световых лет от Солнца) – это другая история. Метеосводки из этого удивительного мира уделяли бы основное внимание изменениям облачного покрова. Небо этой планеты скрывают рубиново-сапфировые облака – и это не преувеличение. Блеск планеты с течением времени меняется. Скорее всего, это связано с перемещением вдоль планеты ее самых ярких областей, а именно – с переменностью облачного покрытия. При высокой температуре, царящей на планете, не исключено, что облака могут состоять из корунда – именно из этого минерала образуются сапфиры и рубины на Земле.

Как ищут иные планеты

Большинство экзопланет были обнаружены одним из двух методов. Гравитационное поле планеты может заставить звезду слегка «пошатываться», и линии в спектре звезды будут испытывать небольшие доплеровские сдвиги. Или, если орбита находится в плоскости луча зрения, планета может проходить перед своей звездой, и мы на Земле увидим, что звезда будет периодически тускнеть – такое событие называется «транзит». Тысячи планет были открыты методом «транзита» – с помощью космического телескопа «Кеплер». Этот же телескоп обнаружил изменения блеска у ряда планет, что может говорить об изменении на них метеоусловий.

Но оба эти метода плохо работают, когда планета маленькая или расположена далеко от звезды. Именно поэтому первыми среди экзопланет были обнаружены так называемые «горячие юпитеры» – гигантские планеты на близких орбитах к своим звездам. Ясно также, почему в каталоге внесолнечных планет преобладают большие планеты с высокими температурами.

Некоторые планеты были обнаружены методом гравитационного микролинзирования, когда собственное гравитационное поле планеты, наряду с гравитационным полем ее звезды, усиливает блеск звезды, находящейся дальше от нас по лучу зрения. Есть и другие методы, например прямое наблюдение, но они требуют гораздо бо́льших усилий. Холодная и одинокая планета 2MASS J2126 на очень широкой орбите – одна из тех немногочисленных планет, которые удалось увидеть непосредственно. Она вращается вокруг своего светила, тусклого коричневого карлика, на расстоянии триллиона километров – в 6900 раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца. Методом прямого наблюдения удалось обнаружить и движение четырех планет в системе HR 8799.

Наряду с горячими юпитерами условно приняты и такие наименования для вновь открываемых планет, как суперземли (большие скалистые планеты) и мининептуны – самые маленькие газовые гиганты. Но не все планеты подпадают под эту классификацию. Для планеты Kepler-10 c, которая находится на расстоянии около 560 световых лет от нас, пришлось придумать отдельный класс. Радиус планеты только немногим превышает диаметр Земли, поэтому вначале астрономы отнесли планету Kepler-10 c к мининептунам. Но в 2014 году поступила новая информация. Оказалось, что эта планета в 17 раз массивнее Земли, а это, учитывая ее диаметр, означает, что она должна быть невероятно плотной. Такие твердотельные планеты раньше не наблюдались. Модели образования планет не предсказывали такой комбинации параметров. Пришлось назвать Kepler-10 c первой «мегаземлей».

Старые планеты

Когда Земля только образовалась, эти пять маленьких планет были уже древними как мир. Возраст планеток сравним с возрастом самой Вселенной – они моложе ее всего лишь на 20 %.

Космический телескоп «Кеплер» обнаружил планеты у оранжевого карлика под названием Kepler 444, на расстоянии 117 световых лет от Земли. Эта звезда немного меньше Солнца. Считается, что на планетах вокруг оранжевых карликов вполне может развиться инопланетная жизнь, потому что такие звезды обычно не проявляют активности и могут оставаться стабильными в течение 30 миллиардов лет – напомним, что время жизни Солнца составит «всего лишь» 10 миллиардов лет. Если предположить, что жизнь возникает случайно, у старых планет больше шансов (больше времени) для того, чтобы на них сложилась подходящая сумма факторов для появления и развития жизни.

Размеры планет у звезды Kepler 444 составляют величины в диапазоне от 0,4 до 0,74 земного радиуса. Методом астросейсмологии оценили возраст звезды: примерно 11 миллиардов лет. Напомним, что возраст Вселенной оценивают в 13,8 миллиарда лет. Из всех открытых к настоящему времени планет в Галактике система у Kepler 444 относится к старейшим системам с планетами земного типа.

Планеты у Kepler 444 слишком горячие, жизнь в нашем понимании там невозможна. Но само их существование оставляет нам надежду, что где-то могут быть более прохладные миры – и не менее древние.