З моменту виникнення спостережної астрономії і практично понині ми знали про існування планет лише в Сонячній системі. Все різноманіття спостережуваних космічних об’єктів не давало нам відповіді на одне з головних питань, а саме – чи є наша планетна система звичним для Всесвіту явищем, чи ж бо вона до деякої міри унікальна.

Ситуація докорінно змінилася після відкриття першої екзопланети, тобто планети, що обертається навколо іншої зірки. Це відбулося близько 30 років тому.

Перші відкриті позасонячні світи відповідали інструментам і методам того часу. Це, частіше за все, були планети-гіганти, так звані “гарячі Юпітери”, що знаходяться дуже близько до батьківської зорі і, як наслідок, позбавлені атмосфери, з величезною температурою поверхні та з малим (кілька земних діб) періодом обертання навколо зорі.

Перші відкриті планети дали нам принципово нові знання про Всесвіт і довели, що наша планетна система не самотня в космосі. Але вони все ще залишали відкритим питання і існування позасонячних планет, схожих на Землю – кам’янистих, з рідкою водою і помірною температурою. Таких планет, які потенційно придатні для виникнення життя.

Виявлені екзопланети викликали надзвичайний ентузіазм в середовищі астрономів та підштовхнули їх до розробки нових інструментів і методів пошуку позасонячних світів.

Наразі нам відомі самі різноманітні екзопланети. Це й вже згадані “гарячі Юпітери”, і “міні-Нептуни”, зменшені версії нашого Нептуна, і “суперземлі” – кам’янисті світи, розмір яких в кілька разів перевищують земні. Також, на радіст вчених, виявлені дуже схожі на Землю планети, що знаходяться, скоріше за все, в “Зоні Златовласки” – області зоряної системи, умови в якій дають можливість виникненню життя на планеті.

Викликає подив також широкий спектр зір – “господарів” відкритих планетних систем. Це й червоні карлики (як, наприклад, система Проксіма Центавра), і жовті карлики, подібні Сонцю, і кратні зорі, і навіть нейтронні зорі та пульсари, існування планет в околі яких ще зовсім недавно вважалося неможливим. Більше того – зараз вченим відомо про існування планет, що обертаються навколо залишків зір, що вже давно погасли і навіть про “блукаючі” планети, що мандрують безконечними просторами космосу, не будучи гравітаційно зв’язаними з якими-небудь світилами.

21 березня цього року відбулася до деякої міри визначна подія: в Архів екзопланет NASA була внесена остання на даний момент партія з 65 “підтверджених” екзопланет. Таким чином, кількість відкритих позасонячних планет перевищила 5000.

Все вищесказане свідчить про те, що наявність планет у Всесвіті – це скоріше правило, ніж виняток. За сучасними уявленнями вчених, наша галактика, напевне, містить сотні мільярдів планет.

Якщо ви можете знайти планети навколо нейтронної зорі, то вони повинні бути практично скрізь. Процес утворення планети повинен бути дуже надійним.

Олександр Вольшан, астроном

На самому початку ери відкриттів екзопланет основним методом їх виявлення був метод коливань – реєстрації невеликих зворотно-поступальних рухів зорі, що викликані гравітаційним впливом планети. Саме так 1995-го року був відкритий перший позасонячний “гарячий Юпітер”. Однак цей метод з достатньою точністю дозволяє реєструвати лише масивні об’єкти, що розміщені досить близько від батьківської зорі.

Пізніше були розроблені й інші методи, що дозволяли зареєструвати раніше недоступні для спостереження світи. Одним з них є запропонований астрономо Вільямом Борукі транзитний метод, що полягає в спостереженні за блиском зорі протягом деякого тривалого часу. Періодичні зміни блиску (його зменшення) свідчить про те, що зірка час від часу чимось затінюється, і це “щось” є планетою, що обертається навколо світила. Цей метод не дозволяє виявляти планети, орбіти яких розміщені та, що при своєму рухові вони не проходять зоряним диском. Таким чином, метод звужував коло планет, доступних для виявлення. Зараз методи виявлення вдосконалюються, а їх перелік розширюється. Але вже зараз вченим удалося виявити в околах деяких екзопланет значну кількість досить складних органічних молекул, які можуть бути попередниками позаземного життя.

Розповідь про екзопланети була би неповною без згадки про інструменти, що використовуються для їх виявлення.

Запуск нині завершеної місії Кеплер, за словами її головного дослідника Вільяма Борукі, свого часу відкрив нове вікно у Всесвіт. Їй на зміну прийшла місія Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), яка була запущена 2018 року. Цей космічний телескоп продовжує відкривати нові світи й зараз.

Недавно запущений космічний телескоп імені Джеймса Веба скоро почне більш детальні дослідження як уже відкритих, так і досі невідомих позасонячних світів. Його задачею, в першу чергу, буде дослідження атмосфер екзопланет з метою вивчення їх приблизного хімічного складу. Цю ж задачу буде виконувати місія ЄКА, що стартує 2029 року. Частина обладнання NASA на борту, що називається CASE, допоможе зосередитися на вивченні хмар та серпанку в екзопланетній атмосфері.

Космічний телескоп Ненсі Грейс Роман, запуск якого очікується 2027 року, дозволить відкривати нові екзопланети з використанням різноманітних методів, як вищеназваних, так і нових.

Прогрес у вивченні позасонячних планетних систем приємно вражає нас своїми темпами і дозволяє як знаходити нові системи, так і більш досконало вивчати вже відкриті. Все це дозволяє нам з обережним оптимізмом припускати можливість якнайшвидшого відкриття позаземного життя (скоріше за все, в його примітивних видах).

“Я відчуваю справжнє задоволення і трепет перед тим, що відбувається навколо – сказав Борукі. – Жоден з нас не очікував такого величезного різноманіття планетних систем і зір. Це просто приголомшливо”

Джерело