Знание – сила, 2000 №12

По информации агентства «ИнформНаука», журнала «Nature», радиостанции «Свобода», радиостанции «Эхо Москвы», ВВС, Ассошиитед Пресс, Рейтер. Ленты. Ру, Делфи.Ру, Иастика Грызуновой, Михаила Висенса

Наверняка каждому, даже весьма деловому и трезвомыслящему человеку хоть раз в жизни приходилось задрать голову к звездам и задуматься над вопросом – одиноки ли мы во Вселенной? Многих возникавший время от времени вокруг этой проблемы ажиотаж отталкивал своей наивностью, а порой и откровенным надувательством. Чего стоили, например, дискуссии о палеоконтактах, признания о зачатии детей от инопланетян, появление «человеческого лица» на Марсе или сообщения о регулярной телепатической связи с венерянами! Однако в потоке сенсаций попадались и вполне заслуживающие внимания факты. «Пришелец» с Марса, заброшенный сугубо физическими небесными силами в Антарктиду и содержавший намеки на пусть примитивные, но жизнеспособные формы. Возможность существования под ледовым панцирем Европы – спутника Юпитера – незамерзающих морей и океанов, где, как известно, способна зародиться жизнь. Действительно наблюдавшиеся и четко зафиксированные необычные явления в земной атмосфере, которым пока не найдено объяснение в рамках современной науки. И, под занавес уходящего века, серия блестящих открытий внесолнечных планет – а ведь среди них, не исключено, есть и подобные Земле, и тогда… Нет, тема поисков братьев по разуму вовсе не закрыта. Рискнем утверждать, что в ближайшие годы она приобретет второе дыхание. Но не на уровне массмедийных споров о том, скольких землян похитили «зеленые человечки», а на научных конференциях и симпозиумах, посвященных анализу все новых и новых поступающих из космоса свидетельств. Порукой тому – неослабевающий интерес ученых, пытающихся такие свидетельства добыть и осмыслить.

К разговору об этом увлекательном занятии мы вас и приглашаем.

Рафаил Нудельман

Сейчас самое время подвести промежуточные итоги исследования внесолнечных планет – на данный момент их открыто ровно тридцать три, и чуть позже пушкинскую строчку, наверное, уже нельзя будет использовать. Если же говорить серьезнее, то материал, собранный астрономами, изучающими эти планеты, уже достиг того объема, который позволяет высказать некоторые обобщения, проливающие определенный – новый – свет на давние загадки планетарной астрономии.

Эта часть астрономии изучает закономерности образования планет, и, понятно, ничто так не затрудняет открытие «закономерностей», как необходимость все время оперировать одним-единственным примером. Между тем на протяжении тысячелетий и вплоть до недавних пор наша Солнечная система оставалась именно таким единственным примером планетной семьи. Поэтому можно представить себе возбуждение астрономов при вести об открытии первой внесолнечной планеты, потом еще нескольких, а затем – нескольких десятков последующих.

Первое открытие было сделано в 1995 году, когда Мэйор и Квелоз обнаружили «покачивания» в траектории звезды 51 в созвездии Пегас. Правильно рассудив, что подобные микроотклонения от прямолинейной траектории могут быть вызваны только гравитационным притяжением планеты, обращающейся вокруг этой звезды, они подсчитали, какой должна быть масса и орбита такой невидимой планеты. Искомая масса оказалась больше массы Юпитера – самой большой планеты Солнечной системы, зато орбита, напротив, поразила астрономов своим полным несходством с орбитой Юпитера и других гигантов нашей планетной семьи. В то время как эти газовые гиганты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – обращаются вокруг Солнца далеко за орбитами «малых планет» (Меркурия, Венеры, Земли и Марса), новооткрытая внесолнечная планета-гигант обращалась вокруг своей звезды по орбите… Меркурия, на расстоянии всего 0,05 астрономической единицы, это всего 7,5 миллионов километров, то есть в астрономических масштабах практически над самой поверхностью звезды.

Почти тотчас и точно тем же способом была обнаружена и вторая внесолнечная планета, ее открыли Марси и Батлер, которые с этого момента и надолго захватили лидерство в гонке за новыми небесными телами (из тридцати трех планет, открытых на данный момент, на их счету около двух десятков). Затем открытия посыпались как из рога изобилия и стали постепенно разрушать некоторые из давно утвердившихся, привычных представлений планетарной астрономии. Одним из таких фундаментальных представлений был тезис об обязательном, почти круговом характере планетных орбит (в действительности планеты обращаются вокруг Солнца по эллипсам, но эти эллипсы на практике близки к окружностям).

Обязательность таких траекторий проистекала из общепринятых представлений о формировании планет. Считается, что планетная семья, равно как и ее центральная звезда, образуется из первичного газопылевого дисковидного облака, медленно вращающегося вокруг своей оси. Звезда образуется благодаря постепенному стягиванию, сгущению центральной части диска, а планеты – за счет сгущений его наружных кольцевых слоев и последующих многократных соударений и слипаний протопланетных глыб. При этом трение в таком диске обязательно стабилизирует новообразовавшиеся планеты на почти круговых орбитах.

Однако орбиты большинства найденных до сих пор внесолнечных планет (18 из 33) оказались крайне далекими от круговых. Эти планеты (их орбиты, кстати, являются самыми большими из всех обнаруженных) обращаются вокруг своих звезд по весьма вытянутым, резко эллиптическим траекториям, длинная полуось которых почти в два раза больше короткой (у солнечных планет эти полуоси практически одинаковы). В сущности, эти орбиты напоминают не планетные, а кометные. Известно, что кометы потому так редко появляются около Солнца, что движутся по очень вытянутым орбитам, крайние точки которых находятся далеко за орбитами планет-гигантов. Между тем кометы – такие же порождения первичного газопылевого диска, как и сами планеты, и потому должны были бы, на первый взгляд, двигаться по почти круговым орбитам.

Астрономы полагают, что это различие вызвано тем, что кометы были вышвырнуты на свои нынешние вытянутые орбиты в результате гравитационных «толчков», которые они получали от планет, когда подходили к ним слишком близко. Открытие внесолнечных планет, движущихся по резко эллиптическим орбитам, показало, что аналогичные толчки могут получать и сами планеты в результате их гравитационного взаимодействия.