Рекорд маленький, но жаркий

Как бы ни бахвалились друг перед другом астрономы, занимающиеся поиском далёких планет, у каждого из методов, которые они применяют, есть свои преимущества и недостатки. И с каждым связаны какие-нибудь рекордные достижения. Например, никто и никогда уже не отменит открытия в 1995 году первой внесолнечной планеты доплеровским методом. Метод гравитационного линзирования пока держит рекорд на самую маломассивную планету. А метод прямых наблюдений когда-нибудь запомнится первыми признаками жизни в спектре далёкого небесного тела.

Ещё один метод, метод транзитов, уникален своей способностью измерять размеры небесных тел. Присутствие планет у далёких звёзд в этом случае угадывают по регулярным «морганиям» светил – едва заметным падениям блеска, вызванным прохождением планеты по диску светила. Поскольку блеск напрямую зависит от площади излучающей поверхности звезды, а роль планеты состоит как раз в том, чтобы эту площадь частично затемнять, то из наблюдений сразу получается оценка площади, а значит, и геометрического размера круглой планеты.

В отличие от астрономов, которые ищут, скажем, чёрные дыры, внесолнечные планетологи больше похожи не на тяжелоатлетов, а на бегунов: их интересуют рекордно низкие параметры. Самые большие, яркие и массивные планеты найти легче, так что настоящий повод для гордости как раз самые маленькие, лёгкие и холодные планеты. Конечно, заветной мечтой остаётся обнаружение планеты, очень похожей на Землю, на подходящем расстоянии от звезды, очень похожей на Солнце; пока до этого ещё далеко.

Поскольку только «транзитчики» могут измерять размеры обнаруженных ими тел, не стоит удивляться, что именно им принадлежит рекорд самой маленькой из известных планет (иногда это подаётся как достижение).

И со вчерашнего дня рекордно маленький радиус планеты – 12 тысяч (плюс-минус 800) километров, чуть меньше двух радиусов Земли.

Эта планета, получившая имя COROT-Exo-7b, обращается вокруг звёздочки примерно 12-й величины, которую можно увидеть в любительский телескоп в малоизвестном созвездии Единорога, расположенном между Орионом и Большим Псом. Это звезда спектрального класса K0, которая чуть меньше и на 500 градусов холоднее Солнца, её возраст оценивается примерно от 0,7 до 2,2 миллиардов лет.

COROT-Exo-7b была открыта с помощью французского спутника COROT, запущенного на орбиту в 2006 году. Телескоп классической схемы Грегори с диаметром главного зеркала около 27 сантиметров и длиной около полутора метров регулярно осматривает несколько площадок неба, с очень высокой точностью записывая блеск светил каждый час, по 150 суток на площадку. Если блеск внезапно начинает опускаться, а потом также резко восстанавливается – это первый сигнал обратить внимание на звезду.

Именно таким образом и была открыта COROT-Exo-7 – как понятно из названия, это уже седьмая планетная система среди открытых спутником. И сразу после выявления кандидата астрономы воспользовались несколькими наземными телескопами, чтобы проверить свои подозрения.

При том на этот раз проверка была особенно тщательной: мало того что амплитуда колебаний блеска в этом случае составила менее 0,04%, период их повторения составил всего 20 часов. Однако наземные наблюдения подтвердили, что речь идёт не об инструментальном эффекте и не о каком-нибудь пятне, которые в обилии должны присутствовать на звёздах спектрального класса K.

Мы действительно имеем дело с самой маленькой и самой короткопериодической из известных планет.

Это небесное тело крутится всего в двух с половиной миллионах километров от своей звезды – в 60 раз ближе, чем Земля к Солнцу. Такая тесная близость с лихвой покрывает относительную «холодность» центрального светила, и температура поверхности COROT-Exo-7b должна составлять примерно тысячу-полторы градусов по Цельсию. Конечно, этот мир вряд ли благоприятствует жизни (по крайней мере, в том виде, в котором мы её знаем).

Тем не менее астрономы впервые более или менее гарантированно имеют дело с планетой, похожей на Землю хотя бы по своему составу. При таких скромных размерах это не может быть газовый гигант (Юпитер, к примеру, в 10 раз больше Земли), так что поверхность COROT-Exo-7b – скорее всего, океан расплавленной лавы. И при такой близости к светилу вращение планеты наверняка синхронизовано с орбитальным движением, а значит, на одной её стороне вечный (и очень жаркий) день, а на другой – бесконечная ночь. Каковы условия на обратной стороне, посчитать очень сложно – ведь мы ничего не знаем ни о возможном наличии атмосферы, ни о веществе, из которого состоит этот мир.

Для понимания последнего очень помогло бы определение массы светила. Пока известна лишь верхняя граница массы, которая составляет от 5 до 11 масс Земли. Если бы масса была больше, утверждают учёные, её бы уже обнаружили доплеровским методом – влияние планеты отпечаталось бы на кривой лучевых скоростей звезды, которую получили Франсуа Буши и его коллеги по сопровождению миссии COROT с помощью наземных телескопов.

Тем не менее у учёных уже достаточно данных, чтобы задуматься о происхождении этого небесного тела. Современные модели не допускают возникновения планеты в такой близости от горячей звезды, так что, скорее всего, COROT-Exo-7b возникла в куда более прохладной местности, а позднее мигрировала к звезде из-за взаимодействия с другими телами планетной системы (более тяжёлое тело в системе COROT-Exo-7 имеется).

На что похож маленький и очень горячий мир – пока загадка. Может быть, ядро подобной Нептуну планеты, мощная оболочка которого улетучилась из-за жары. Может быть, каменная «супер-Земля» наподобие планет земной группы, только в 5–10 раз массивнее нашего дома. А может быть, тело, которое когда-то примерно поровну состояло из камня и льда, как некоторые из астероидов, кружащихся вокруг Солнца.

Последняя возможность особенно заманчива. Ведь в этом случае в процессе миграции планета должна была преодолеть «снеговую линию», за которой возможно существование жидкой воды и жизни в том виде, в котором мы её знаем. Конечно, позднее эта вода стала слишком горячей, но, кто знает, может, вокруг слабенькой звёздочки в созвездии Единорога вращается планета, на которой ещё не до конца выкипел биогенный бульон.