Знание-сила, 2004 № 07 (925)

Искать будет что. Возможно, что во Вселенной гораздо больше планет, чем считалось прежде.

Элизабет Лада и Ричард Элстон из Флоридского университета обследовали участок неба в районе созвездий Орион и Персей, в 1000 световых лет от Земли. Здесь особенно бурно зарождаются новые звезды. Ученые обнаружили семь "протопланетных дисков", окружающих молодые звезды. Это — самые крупные газопылевые диски, известные науке; они в десятки, а то и в сотни раз превосходят открытые прежде протопланетные диски. По наблюдениям Лада и Элстона, планеты формируются именно в первые три миллиона лет жизни звезды "Если мы сравним звезду с человеком, — образно выразилась Элизабет Лада, — то дети у этого человека рождаются уже в первую неделю его жизни — в раннем младенчестве".

Уже сейчас известно, что зарождение планет началось очень давно. Так, в 2003 году в созвездии Скорпиона, к западу от звезды Антарес, была обнаружена планета-долгожитель, чей возраст составил 12,7 миллиарда лет. Так что прошел всего миллиард лет после Большого Взрыва, как из первородного газа, наполнявшего мироздание, стали возникать планеты.

Эта древнейшая известная нам планета — газовый гигант; ее масса почти в 2,5 раза превышает массу Юпитера. Обращается она возле двух выгоревших звезд, держась в трех миллиардах километров от них.

Новая планета — не только самая старая, но и самая дальняя из сотни с лишним внесолнечных планет, открытых в минувшее десятилетие. Ее отыскали в шаровом звездном скоплении, где, как считалось, не должно быть планет, да их там и не находили. "Враждебная планетам среда" — так отзывались о подобных скоплениях астрономы. Теперь им пришлось изменить свое мнение. (См. заметку "Древние или молодые?" в этом номере журнала.) То ли будет после 2010 года? Да, мы еще увидим небо в планетах!

И многие из этих планет, наверное, окажутся настоящими водными мирами. По всей вероятности, большинство внесолнсчных планет, сходных по размерам с Землей, полностью покрыто водой. К такому выводу пришли сотрудники Вашингтонского университета в Сиэтле. Они составили 42 компьютерные модели формирования планет, напоминающих Землю. В этих сценариях крохотные зародыши планет сновали межа} газовыми гигантами, похожими на Юпитер, и одиночной звездой. Ученые меняли орбиту и массу Псевдоюпитера, Всякий раз под влиянием его притяжения многочисленные комья сливались в более крупные глыбы, состоявшие из камня и льда. В конце концов возле гипотетических звезд зарождалось от одной до четырех планет земной группы. Самая маленькая планета оказалась в пять раз меньше Земли, а самая большая — в четыре раза больше. Поражало количество воды, накапливавшейся на них. В некоторых моделях воды было в 300 раз больше, чем на Земле. Всю поверхность этих планет покрывал океан. Так что зарождение подобных планет, скорее, правило, чем исключение.

Эта работа американских астрономов лишний раз убеждает, что когда- то на Марсе тоже была вода. Очевидно, рядом с газовыми гигантами почти всегда рождаются водные миры. Сейчас Европейское космическое агентство планирует осуществить запуск автоматического зонда "Эддингтон", который также займется поиском внесолнечных планет.

Вероятно, на некоторых планетах существует своя особая жизнь, например, в окрестности звезды 37 Gem в созвездии Близнецов, полагает астроном Мэгги Турнбалл из Аризонского университета. Эта звезда расположена в 42 световых годах от нас и по своей яркости чуть превосходит Солнце. В рамках проекта НАСА Турнбалл выбрала среди пяти тысяч звезд в радиусе до ста световых лет от Солнца тридцать наиболее подходящих кандидатур. Возле них могут находиться планеты, напоминающие Землю. В ближайшие десять лет за этими звездами будет вестись постоянное наблюдение. Звезда 37 Gem кажется фаворитом в списке, потому что по своему возрасту и химическому составу очень напоминает Солнце. Большинство других звезд из этого списка чем-либо да отличаются от Солнца.

...В последние десять лет внесолнечные планеты стали казаться нам на одно лицо. Мы немногое знали об их размерах, их положении на звездном небе и в своем околозвездном обществе. Мы различали их только по счету: тридцатая, сороковая, шестидесятая... Пришло время узнать эти далекие планеты поближе. В этом ученым помогут телескопы и обсерватории нового поколения.

Ал Бухбиндер

Древние или молодые?

Недавно астрономические круги была взволнованы неожиданным открытием еще одной "внесолнечной" планеты.

Вообще говорят, таких планет уже открыто свыше ста и можно было бы к этому привыкнуть, когда б не тот факт, что новая планета была открыта там, где ей, по всем прежним представлениям, быть не полагалось. И это привело астрономов к необходимости пересмотреть некоторые из устоявшихся представлений относительно образования планет.

Журнал "Science" сообщил об открытии новой планеты под заголовком "Древняя планета заставляет перевести часы", имея в виду, разумеется, "часы Вселенной".

Менее всего вероятно встретить планету в самых древних космических образованиях, где преобладают звезды первого поколения, а такими образованиями до последнего времени считались шаровые звездные скопления. Они обнаружены практически во всех обследованных галактиках, включая наш Млечный Путь. Их отличают две важные особенности.

Во-первых, повышенная плотность. Если, например, количество звезд нашей галактики, содержащихся в участке размером в один кубический световой год, составляет в среднем (во всяком случае, в ближайших окрестностях нашего Солнца) всего одну сотую (то есть одна звезда приходится здесь на сто кубических световых лет), то в рядовом шаровом скоплении нашею Млечного Пути (а в нем таких скоплений около двухсот) этих звезд в одном кубическом световом году — несколько сотен, то есть в 10 тысяч раз больше! Фантастически яркое там, должно быть, небо, если есть кому взглянуть.

Во-вторых, практически все звезды всех шаровых скоплений Млечного Пути — это "звезды первого поколения", почти что ровесники Виг Вэнга, разве что на несколько сот миллионов лет моложе. Поэтому планет в шаровых скоплениях быть не должно. Это последнее утверждение давно проверено на практике. Так, тщательное исследование спектра типичного шарового скопления М4 показало, что содержание тяжелых элементов в нем в тридцать раз меньше, чем в нашем Солнце. А такое же тщательное обследование огромного числа (34 тысячи!) звезд другого шарового скопления, 47 Tucanae, показало, что ни одна из них не имеет крупных спутников-планет.

Но вот сейчас американский астрофизик Сигурдсон и его коллеги выступили с сенсационным утверждением, что они обнаружили именно такую планету и именно в шаровом скоплении М4 — в том самом с ничтожным содержанием тяжелых элементов, возраст которого, судя по всем данным, составляет около 13 миллиардов лет. Наилучшее согласование с данными наблюдений дает модель, в которой, кроме "белого карлика", вокруг пульсара обращается невидимая планета с массой примерно в 2,5 раза больше нашего Юпитера.

Возраст старейших звезд во Вселенной определялся несколькими способами.

Все они доли сходные результаты. Американские астрономы Лоуренс Краусе и Брайан Чабойер, обследовав шаровые скопления звезд, пришли к выводу, что возраст старейших звезд составляет 12 ±1 миллиард лет.

Судя по температуре наиболее холодных белых карликов — остатков выгоревших когда-то звезд, — возраст самых древних объектов равняется 12,7 ± 0,7 миллиардов лет.