С момента возникновения наблюдательной астрономии и практически до сегодняшних дней мы знали о существовании планет только в Солнечной системе. Всё многообразие наблюдаемых космических объектов не давало нам ответа на один из главных вопросов, а именно — является ли наша планетная система заурядным для Вселенной явлением, или же она уникальна в своем роде.

Коренным образом ситуация изменилась с открытием первой экзопланеты, то есть планеты, вращающейся вокруг иной звезды. Это произошло около 30 лет назад.

Первые открытые внесолнечные миры соответствовали инструментам и методам того времени. Это, чаще всего, были планеты-гиганты, так называемые «горячие Юпитеры», находящиеся очень близко от родительских звёзд и, как следствие, лишённые атмосферы, характеризующиеся огромной температурой поверхности и имеющий малый (несколько дней) период обращения вокруг звезды.

Первые открытые планеты дали нам принципиально новые знания о Вселенной и доказали, что наша планетная система не одинока в космосе. Но они по-прежнему оставляли открытым вопрос существования внесолнечных планет, похожих на Землю — каменистых, с жидкой водой и умеренной температурой. Таких планет, которые потенциально пригодны для возникновения жизни.

Обнаруженные экзопланеты вызвали необычайный энтузиазм в среде астрономов и подтолкнули к разработке новых инструментов и методов поиска внесолнечных миров.

В настоящий момент нам известны самые разнообразные экзопланеты. Это и уже упомянутые «горячие Юпитеры», и «мини-Нептуны», уменьшенные версии Нептуна нашей системы, и «суперземли» — каменистые миры, размеры которых в несколько раз превышают земные. Также, к радости учёных, обнаружены очень похожие на Землю планеты, находящиеся, предположительно, в «Зоне Златовласки» — области звёздной системы, условия в которой делают возможным возникновение жизни на планете.

Вызывает удивление также широкий спектр звёзд-«хозяев» открытых систем. Это и красные карлики (как, например, система Проксима Центавра), и жёлтые карлики, подобные Солнцу, и кратные звезды, и даже нейтронные звезды и пульсары, существование планет в окрестностях которых до недавнего времени считалось невозможным. Более того — сейчас учёным известно о существовании планет, обращающихся вокруг остатков давно погасших звёзд и даже о «блуждающих» планетах, путешествующих в бескрайних просторах космоса, не будучи гравитационно связанными с каким-либо светилом.

21 марта произошло в чём-то знаменательное событие: в Архив экзопланет NASA была добавлена ​​последняя на данный момент партия из 65 подтверждённых экзопланет. Таким образом, число открытых внесолнечных планет превысило 5000.

Всё вышесказанное говорит о том, что наличие планет во Вселенной — скорее правило, чем исключение. По современным представлениям ученых, наша галактика, вероятно, содержит сотни миллиардов планет.

Если вы можете найти планеты вокруг нейтронной звезды, то они должны быть практически везде. Процесс образования планеты должен быть очень надёжным.

Александ Вольщан, астроном.

В самом начале эры открытий экзопланет основным методом их обнаружения был метод радиальных скоростей — регистрация небольших возвратно-поступательных движений звезды, вызванных гравитационным воздействие планеты. Именно так в 1995 году был открыт первый внесолнечный «горячий Юпитер». Однако этот метод с достаточной точностью позволяет регистрировать только массивные объекты, расположенные довольно близко от родительской звезды.

Позже были разработаны и другие методы, позволяющие зарегистрировать ранее недоступные для наблюдения миры. Одним из них является предложенный астрономом Уильямом Боруки транзитный метод, заключающийся в наблюдении за блеском звезды на протяжении какого-то времени. Периодические изменения блеска (его уменьшение) говорят о том, что звезда время от времени чем-то затеняется, и это «что-то» является планетой, обращающейся вокруг светила. Данный метод не позволяет обнаруживать планеты, орбиты которых расположены так, что при своём движении они не проходят через диск звезды. Таким образом, метод суживал круг планет, доступных для обнаружения. В настоящее время методы обнаружения совершенствуются, а их перечень расширяется. Но уже сейчас учёным удалось обнаружить в окрестностях некоторых экзопланет значительные количества довольно сложных органических молекул, которые могут быть предшественниками внеземной жизни.

Разговор об экзопланетах был бы неполным без упоминания инструментов, используемых для их обнаружения.

Запуск миссии Кеплер (ныне завершившейся), по словам её главного исследователя Уильяма Боруки, открыл новое окно во Вселенную. Ей на смену пришла миссия Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), запущенная в 2018 году. Этот космический телескоп продолжает открывать новые миры.

Недавно запущенный космический телескоп имени Джеймса Уэбба в скором времени начнёт более подробные исследования как уже открытых, так и ещё неизвестных на данный момент внесолнечных миров. Его задачей, в первую очередь, будет исследование атмосфер экзопланет в целью изучения их примерного химического состава. Эту же задачу будет выполнять миссия ЕКА, стартующая в 2029 году. Часть технологии NASA на борту, называемая CASE, поможет сосредоточиться на изучении облаков и дымки в атмосфере экзопланет.

Космический телескоп Нэнси Грейс Роман, запуск которого ожидается в 2027 году, позволит открывать новые экзопланеты с использованием различных методов, как вышеперечисленных, так и новых.

Прогресс в изучении внесолнечных планетных систем приятно поражает нас своими темпами и позволяет как находить новые системы, так и более глубоко изучать уже открытые. Всё это позволяет нам с осторожным оптимизмом предполагать возможность скорейшего открытия внеземной жизни (скорее всего, в её примитивных видах).

«Я испытываю настоящее чувство удовлетворения и благоговения перед тем, что происходит вокруг — сказал Боруки. — Никто из нас не ожидал такого огромного разнообразия планетных систем и звезд. Это просто потрясающе».

Источник