Эрик Асфог - Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

По иронии судьбы первая оценка Хаббла для этой постоянной переоценила скорость расширения почти в десять раз. Получалось, что возраст Вселенной составляет менее 2 млрд лет. Это вызывало вопросы, потому что к концу 1920-х гг. радиоизотопное датирование по свинцу уже показало, что самые древние горные породы и метеориты в два раза старше. Другая отрасль астрофизики тоже свидетельствовала, что 2 млрд лет – слишком короткий срок, поскольку по термоядерной модели эволюции звезд самые старые звезды были на десятки миллиардов лет старше! Выяснилось, что Хаббл неверно интерпретировал расстояние до галактик (ошибившись где-то в десять раз), не поняв, что некоторые из объектов в соседних галактиках являются не звездами, а скоплениями из тысяч звезд.

Радиоизотопное датирование метеоритов и динамическая модель аккреции, описанная позже, дали согласующиеся результаты – от 1 до 3 млн лет для первых планетных тел вроде Марса и Меркурия и от 10 до 100 млн лет для гигантских столкновений, создавших Землю и Венеру. Самые распространенные древние метеориты, хондриты, сформировались в течении первых 0,3–3 млн лет, а самые древние метеориты, среди которых много железных, а также богатые кальцием и алюминием включения внутри первичных хондритов, образовались за первые 0,3 млн лет.

Конечно, если мы не видим их (то есть не получаем разрешенного изображения), тогда мы вынуждены догадываться, что же в действительности означает инфракрасный всплеск. Самый простой ответ – это протопланетный диск. Но для некоторых самых необычных наблюдений выдвигалось даже предположение об «инопланетных мегаструктурах». Тут я настроен скептически. При образовании звезд, как и при образовании планет, возникают кольца вещества, которые подогреваются таким образом, который хорошо согласуется с данными инфракрасных наблюдений. Странные, меняющиеся со временем системы – это вовсе не инопланетные мегаструктуры на разных этапах строительства (хотя, возможно, парочка таких во Вселенной и найдется…), но просто еще одна система в ходе сталкивания своих молодых планет.

Телескопы (тарелки диаметром в 7 или 12 м) размещаются оптимальным образом в зависимости от природы наблюдений – например, нужна ли вам максимальная чувствительность или максимальное разрешение снимка. Каждый телескоп на самом деле представляет собой точно откалиброванную радиоантенну гигагерцевого диапазона; полученные ими сигналы складываются в изображения.

Спектральные линии йода и других элементов сдвинуты в свете этих звезд относительно спектральных линий аналогичных веществ на Земле.

Открыта швейцарскими астрономами Мишелем Майором и Дидье Кело в 1995 г. См.: Michel Mayor and Didier Queloz, «A Jupiter-Mass Companion to a Solar-Type Star,» Nature 378, no. 6555 (1995): 355–59.

Область, где огромный вклад внесли астрономы-любители, – это последующие наблюдения предсказанных прохождений. Небольшие вариации во времени прохождений, связанные с гравитационным воздействием других планет системы, могут быть измерены с помощью небольших телескопов.

Для того чтобы различить 100-километровые структуры на поверхности планеты, обращающейся вокруг звезды в 30 световых годах от Земли, нам понадобится разрешение в 50 миллиардных угловой секунды. Разрешение телескопа обратно пропорционально его диаметру, так что такой массив телескопов должен иметь линейные размеры как минимум в 20 км, причем отдельные устройства должны быть размещены с погрешностью ниже длины волны, то есть менее одной десятитысячной миллиметра. Более того, поскольку планеты в миллиард раз тусклее, чем звезда, вокруг которой они обращаются, каждый телескоп в массиве должен иметь заслонку или какое-то другое приспособление, блокирующее звездный свет. Все это может показаться невозможным, но то, что сегодня стало рутинными астрономическими наблюдениями, 30 лет назад казалось почти чудом.

Или в двойную (или тройную) звезду. Двойные звезды на самом деле более распространены, чем одиночные, такие как наше Солнце; мы видим на небе всего несколько из них, потому что по большей части одна из звезд во много раз тусклее другой или они расположены очень близко друг к другу.

По-видимому, у звезд с высокой металличностью есть склонность иметь на близких орбитах газовые гиганты. Возможно, это происходит из-за того, что при наличии большого количества таких элементов твердые тела рано конденсируются и собирают водород и гелий до того, как их развеет звездный ветер.

Если внешняя фотосфера звезды хорошо перемешана, тогда ее металличность говорит о составе звезды в целом, за исключением продуктов термоядерного синтеза в ядре. Это, в свою очередь, может указывать и на состав и молекулярного облака, из которого возникла звезда, и системы планет, которая сформировалась вокруг нее.

По мнению астронома Джонатана Фортни, у примерно 1 % солнцеподобных звезд соотношение С: О может быть около 0,8–1,0. См.: «On the Carbon-to-Oxygen Ratio Measurement in Nearby Sunlike Stars: Implications for Planet Formation and the Determination of Stellar Abundances,» Astrophysical Journal Letters 747 (2012).

В случае с углеродной планетой верхние слои коры могут быть слабее, чем нижние: графит расположился бы там над алмазами. Возможно, эта ситуация аналогична земному ледяному щиту на гранитном основании.

По иронии судьбы сегодня к воздействию коронального выброса массы наиболее уязвима наша искусственная сеть, потому что связанный с этим событием электромагнитный импульс может нарушать работу больших участков электросети на срок от нескольких недель до двух лет. В 1859 г. самый крупный за всю современную историю выброс коронального вещества вызвал искры в телеграфных отделениях и великолепные северные сияния. В 2013 г. лондонская страховая компания Lloyd's оценила, что ущерб от подобного коронального выброса в современных США составит от 0,6 до 2,6 трлн долларов.

Pierre Kervella et al., «The Close Circumstellar Environment of Betelgeuse V. Rotation Velocity and Molecular Envelope Properties from ALMA,» Astronomy & Astrophysics 609 (2018).

Верхний индекс соответствует суммарному количеству протонов и нейтронов в ядре – это называется атомной массой .

Возможно, именно благодаря килоновым в космосе появились более тяжелые элементы, такие как золото и молибден.

Первая гравитационная волна была зарегистрирована лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) в сентябре 2015 г. Она была вызвана слиянием двух черных дыр на расстоянии 1,3 млрд световых лет от Земли.