Читать книгу "Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли - Элизабет Таскер"

Как и в случае со следами биологической активности в атмосфере, на связь цвета планеты с цветом растительности должны указывать сезонные изменения. По ним можно отличить цвет, обусловленный ростом растительности, от цвета, связанного с цветом горных пород. Спектр отражаемого спутником Юпитера Ио света начинается в синей области при длине волны 450 нм. Все, что чуть ближе к красному, отражается от поверхности, все, что относится к синему, поглощается. Причина не связана с какой-либо формой растительной жизни, которой удается чудесным образом выживать на этом мире с высокой вулканической активностью. Все дело в слое серы, покрывшем поверхность спутника в результате обильных извержений.

Биомаркеры, по которым можно будет сделать надежный вывод о наличии жизни на планете в какой-либо звездной системе, скорее всего, не будут сводиться к одной характеристике — это будет комбинация признаков, указывающих на воздействие жизни на планету. Как в сложном пазле, мы не сможем быть уверены, что полученная нами картина обитаемого мира соответствует действительности, пока не найдем и не сложим вместе множество разных фрагментов.

Так сколько же времени, по мнению Мишеля Майора, нам понадобится, чтобы научиться отличать пригодные для жизни планеты от непригодных? «Двадцать пять лет, — ответил он мне. — На это уйдет жизнь еще одного поколения».

Словарь терминов

Астрономическая единица (а.е.) — единица измерения расстояний в планетных системах. 1 а.е. (= 150 000 000 км = 0,000016 светового года) — расстояние между Солнцем и Землей.

Блуждающая планета (планета-сирота) — планета, которая не обращается вокруг звезды.

Газовый гигант — планета того же типа, что Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Обладает твердым ядром, окруженным огромной атмосферой толщиной в тысячи километров.

Горячий юпитер — газовый гигант, обращающийся вблизи родительской звезды.

Двойная звезда (двойная система) — две звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс.

Зона умеренных температур — область вокруг звезды, в которой температуры на поверхности землеподобной планеты обеспечивают возможность существования воды в жидкой фазе. Также ее называют «зоной жизни», «зоной обитаемости» и «зоной Златовласки».

Космический телескоп «Кеплер» — космическая обсерватория NASA, занимающаяся поиском внесолнечных планет с помощью транзитного метода.

Космический телескоп «Спитцер» — космическая обсерватория NASA, предназначенная для наблюдения космоса в инфракрасном диапазоне.

Красный карлик — звезда меньше и холоднее нашего Солнца. Другое название — карлик спектрального класса M.

Круговорот углерода — геологический процесс, контролирующий количество углекислого газа в атмосфере Земли. Благодаря тому, что углекислый газ является парниковым и обладает способностью удерживать тепло, данный процесс выступает в роли своего рода термостата, регулирующего среднюю температуру на нашей планете.

Масса изоляции — масса формирующейся планеты после поглощения всех планетезималей в окрестностях ее орбиты.

Метод анализа изменения времени наступления транзитов (TTV) — метод обнаружения планет путем анализа изменений в интервалах между прохождениями (транзитами), вызванных притяжением других планет (или спутников) в той же системе. Позволяет оценить массу планеты.

Метод лучевых скоростей — метод обнаружения планет по незначительным колебаниям в движении звезды. Позволяет вычислить период обращения планеты (и, соответственно, расстояние от нее до звезды), а также приблизительно оценить массу планеты.

Механизм Козаи — Лидова — способность другого тела (такого как двойная звезда или другая планета) влиять на эксцентриситет и наклонение орбиты планеты.

Миграция — смещение орбиты планеты, как правило, в направлении звезды. Под миграциями первого и второго типа подразумеваются изменения орбиты, обусловленные сопротивлением газа в протопланетном диске. Также возможна миграция, вызванная рассеиванием планетезималей меньшего размера.

Наклонение — угол между плоскостью орбиты планеты и плоскостью орбит других планет в системе (или между перпендикуляром к плоскости орбиты и осью вращения звезды).

Орбитальный резонанс — ситуация, при которой периоды обращения соседних планет (количество времени, за которое планета совершает полный оборот) соотносятся как целые числа. Например, одна планета может совершать два оборота за то время, которое требуется другой планете для одного. Такие орбиты отличаются очень высокой стабильностью и устойчивостью к внешним воздействиям.

Парниковый эффект — способность газов в атмосфере планеты поглощать и отражать инфракрасное излучение, обеспечивая ее нагрев.

Планета земного типа — твердотельная планета с тонкой атмосферой. В Солнечной системе — это Меркурий, Венера, Земля и Марс.

Планетезималь — твердое тело размером с астероид (от нескольких километров до нескольких сотен километров в диаметре), образовавшееся в процессе формирования планеты.

Приливный захват — движение по орбите планеты (или спутника), при котором одна и та же сторона тела всегда обращена к родительской звезде (или планете).

Приливный разогрев — тепло, выделяющееся при деформации планеты (или спутника) в результате изменения силы притяжения звезды (или планеты) при движении по вытянутой орбите.

Протопланетный диск — газово-пылевой диск, окружающий молодые звезды и служащий основой для формирования планет.

Световой год — расстояние, которое свет проходит за один год. Соответствует 63 241 а.е., или примерно 9 500 000 000 000 км.

Снеговая линия — расстояния от звезды, на котором температура опускается до значения, обеспечивающего формирование льдов в протопланетном диске. Другие названия — линия льдов, линия мороза.

Суперземля — планета радиусом 1,25–4 радиуса Земли. Такие планеты могут быть твердотельными или иметь толстые атмосферы, как у Нептуна.

Сфера Хилла — область вокруг планеты (или иного объекта), в которой ее собственная гравитация сильнее гравитации звезды. Попадая в эту область, объекты меньшего размера (такие как планетезимали) притягиваются к планете.

Транзитный метод — метод обнаружения планет по незначительному падению яркости звезды при прохождении перед ней планеты. Позволяет вычислить период обращения планеты и ее радиус.

Экзоспутник — спутник, обращающийся вокруг экзопланеты.

Экзопланета — планета, обращающаяся вокруг звезды за пределами Солнечной системы.

Эксцентриситет — элемент орбиты, характеризующий ее форму. Нулевой эксцентриситет соответствует круговой орбите.

Дополнительная литература

Простое перечисление всех научных работ, результаты которых лежат в основе представления о планетах, изложенного на страницах «Фабрики планет», потребовало бы еще одной книги такого же объема. Дабы не перегружать читателей, я попыталась отобрать исследования и обзоры, в которых содержатся основные результаты и которые вряд ли широко известны за пределами научного мира.