Космический паноптикум

Марк Твен писал, что наука завораживает, потому что крохотное вложение факта дает в ней богатый урожай гипотез. В полной мере это относится к экзопланетам, то есть к планетам других звездных систем. Все они находятся очень далеко от нас и практически недоступны для непосредственного наблюдения. С нынешними скоростями до ближайшей экзопланеты пришлось бы лететь 75 тысяч лет.

Первую экзопланету открыли в 1991 году. Она обращалась вокруг «мертвой» звезды, пульсара. Открытие стало громкой сенсацией, однако вскоре выяснилось, что планеты рядом с пульсаром в действительности нет, в расчетах была ошибка. Но эта неудача помогла другой группе исследователей обнаружить планету (точнее, сразу две) рядом с другим пульсаром.

В 1995 году было объявлено об открытии первой планеты возле «нормальной» звезды Гельветиос. А после запуска специальных программ поиска число экзопланет стало расти с небывалой скоростью. Сейчас достоверно известно о более трех тысячах экзопланет, и еще несколько тысяч «открыто наполовину», то есть ждет своего подтверждения.

Сравнительно недавно про экзопланеты было мало что известно. Всё изменилось ровно десять лет назад, когда в марте 2009 года в космос отправился телескоп «Кеплер». Он специализируется на поиске планет и наблюдает за сотнями тысяч звезд одновременно, фиксируя падение их яркости. С его помощью открыта большая часть планет, о которых рассказывает Элизабет Таскер. Изображение: Википедия

Экзопланеты находят, в основном наблюдая за звездами. Некоторые обнаруживаются во время их прохождения по диску звезды. Другие удается найти благодаря гравитационному взаимодействию со звездой. Если срабатывают оба метода, можно вычислить радиус и массу планеты, а вместе они дают представление о ее плотности.

Сведения об экзопланетах, в общем, этим исчерпываются. Но благодаря «крохотным вложениям фактов» вырастают целые букеты гипотез, про которые подробно рассказано в книге астронома Элизабет Таскер.

Книга дает редкую возможность познакомиться с астрономией людям, далеким от всевозможных аккреций, либраций, азимутов и спектров. Она написана вдохновенно, понятно и доступно — и при этом на самом высоком научном уровне. Гарантия точности и корректности перевода — фамилия научного редактора, известного отечественного астронома Владимира Сурдина. В «Фабрике планет» нет ни одной математической формулы, при этом она не заваливается в живописное и пустое описание планет и историй их открытия. Это редкий случай для нашего книжного рынка.

Книгу несколько условно можно разделить на две части.

Первая посвящена разнообразию экзопланет (по словам Таскер, оно богаче «самых причудливых фантазий Голливуда») и их необычности. Эти небесные тела не очень похожи на привычные нам планеты Солнечной системы.

Экзопланетами сложно не восхищаться вслед за автором. Есть планеты с такими вытянутыми траекториями, что смена времен года на них похожа на прыжок из печки в холодильник. Есть планеты, над которыми никогда не заходит солнце. Есть планеты с такой высокой температурой, что от жары там испаряются горные породы. Базальты и граниты клубятся каменными облаками и, остывая, проливаются дождем, где вместо капель — булыжники. Есть планеты, на одной половине которых есть атмосфера, а на другой — нет. Есть планета, которая вначале была звездой.

Одна из любимых идей Элизабет Таскер заключается в том, что наука уже обогнала фантастику. Четверть века назад планета Татуин из «Звездных войн» поражала своей необычностью. Теперь открыты звездные системы не только с двумя, но и с пятью, и даже с шестью солнцами. «В их небе можно было бы увидеть такое, что заставит забыть о выдумках писателей-фантастов», — пишет Таскер. Изображение с сайта revengeofthefans.com

Все эти увлекательные портреты экзопланет выполнены на основании расчетов, и остается только пожалеть, что никто из нас не увидит эти небесные тела наяву. Впрочем, это не самое печальное. Про большую часть экзопланет мы вовсе не узнаем.

Астрономам в основном удается находить гигантские газовые планеты, чья орбита лежит рядом со звездой. Гораздо хуже обстоит дело с поиском остальных планет, особенно блуждающих, которые были выброшены из своих звездных систем. Судя по расчетам, их великое множество: только в нашей галактике их около 400 миллиардов — в два раза больше, чем звезд. Однако обнаружить их нынешними методами ничуть не легче, чем поймать сачком микроба.

Поиск планет земного типа тоже представляет собой крайне сложную задачу. В книге приводятся слова астронома Натали Батальи (Natalie Batalha): «Представьте себе самый высокий отель в Нью-Йорке, во всех окнах которого горит свет. И кто-то один в этом отеле приспускает жалюзи на 2 см. Как раз такое изменение яркости мы пытаемся зафиксировать, когда маленькая планета размером с Землю проходит мимо звезды размером с Солнце». Неудивительно, что пока таких находок очень мало. Фото с сайта cybevasion.fr

Вторая часть книги менее поразительная, но более важная. Она посвящена механизму образования звездных систем.

После обнаружения экзопланет стало ясно, что Солнечная система не годится на роль универсальной модели, какой считалась долгие столетия. Это оказалось большим потрясением для науки. Представьте, что ботаники тысячу лет изучали только пшеницу и достигли потрясающих успехов в ее познании. Они полагали, что хорошо разбираются в растениях, а потом в один прекрасный день узнали о существовании баобаба, кактуса, лианы и росянки. Открытие экзопланет получилось такой же встряской для астрономии и заставило многое переосмыслить и уточнить.

Значительная часть книги Таскер посвящена именно этим уточнениям — современным представлениям о формировании Солнечной системы. Здесь читателя ждет подробный рассказ о том, как наши планеты собирались из микроскопических пылинок, из которых спустя миллиарды лет получились мы с вами. Эти главы стоило бы читать в школах. Они и доступны, и интересны.

Основная идея книги заключается именно в том, что экзопланеты помогли нам лучше узнать Землю и собственную астрономическую историю. После прочтения этой работы по-новому, более осмысленно, смотришь на нашу планету.