Лёгкая и мокрая, но не Земля

Если астрономам интересны общие закономерности строения и происхождения планетных систем, то всем остальным хочется дождаться наконец обнаружения планеты, похожей на Землю и пригодной для жизни. Ровно это и удалось найти Мишелю Майору из Женевского университета и его коллегам в системе Gliese 581, находящейся всего в 20,5 световых годах от нас в направлении на созвездие Весов.

Правда, пока два требования удовлетворены по отдельности. Одна из планет, Gliese581d, найденная 2 года назад, находится в зоне, пригодной для жизни. Вторая, Gliese 581e, об обнаружении которой Майор сообщил во вторник, – самая маленькая экзопланета, её масса всего лишь в 1,9 раза превосходит земную.

Предыдущий рекордсмен обладал массой, впятеро превышающей земную, притом за право называться «самой лёгкой экзопланетой» спорили небесные тела, открытые сразу двумя методами – гравитационного микролинзирования и лучевых скоростей. Речь, конечно, идёт лишь о планетах, кружащихся вокруг нормальных звёзд, – рядом со «звёздными трупами», пульсарами, удавалось заметить и менее массивные тела.

Линейный размер обнаруженной Gliese 581e, вероятно, и вовсе лишь немногим отличается от земного – если плотность у неё такая же, как и у Земли, она лишь на четверть больше диаметром.

Правда, назвать Gliese 581e «двойником Земли» язык всё-таки не поворачивается. Эта планета находится всего в 6 миллионах километров от своей звезды-хозяйки, Gliese 581, и хотя эта звезда – красный карлик, излучающая в 75 раз меньше энергии, чем Солнце, равновесная температура на поверхности Gliese 581e – около +350…+400 по Цельсию.

Благодаря тому, что новичок такой жаркий, учёные и уверены, что это каменная планета, похожая на Землю (в том числе и своей плотностью): будь она газовой или ледяной, при таких температурах она бы уже давно испарилась. Но, конечно, никакой жидкой воды, а значит, и жизни в том виде, в котором мы её знаем, здесь быть не может.

Тем не менее на данный момент нам известны уже 4 планеты системы Gliese 581, и одна из них – самая внешняя, Gliese 581d, расположенная примерно в 40 миллионах километров, вполне может быть покрыта океаном холодной воды. Новые данные, собранные Майором и его коллегами за последние годы, позволяют уверенно поместить орбиту Gliese 581d в так называемую «обитаемую зону», в пределах которой вода на поверхности планеты и не выкипает, и не замерзает безнадёжно.

По подсчётам Майора и его коллег, характерная температура Gliese 581d находится в диапазоне от 0^oC до +40^oC – планета лежит на границе обитаемой зоны, недалеко от «снеговой линии».

В нашей собственной планетной системе в том же положении находится Марс.

Gliese 581d, впрочем, относят к так называемым «суперземлям» – масса этой планеты в 7 раз превосходит земную. К тому же классу относится и Gliese 581c, тоже открытая в 2007 году; она массивнее земли в 5 раз. А первый известный землянам член этой планетной системы, открытый двумя годами ранее, относят к классу «нептунов» – её масса в 16 раз больше земной, что и позволило разглядеть её в смещении спектральных линий красного карлика в первую очередь.

Амплитуда колебаний Gliese 581, вызванных притяжением Gliese 581e, составляет всего 7 км/час, или 2 метра в секунду. Такие изменения находятся на пределе чувствительности «прибора-автора» открытия спектрометра высокого разрешения HARPS, установленного на 3,6-метровом телескопе Европейской Южной обсерватории на чилийской горе Ла-Силла.

Возмущения, которые вносит в движение Солнца Земля, – в 20 раз меньше, так что найти настоящего «двойника Земли» пока не представляется возможным.

Но не стоит отчаиваться: первая внесолнечная планета, обращающаяся вокруг звезды 51 Пегаса, была открыта тем же Майором лишь в 1995 году, и её масса была в 150 раз больше массы Земли. 80-кратное улучшение чувствительности за 14 лет – наверное, не так уж и плохо.

По прогнозу Майора и его коллег, скорее всего, первая подобная Земле планета в «обитаемой» зоне будет открыта именно у красных карликов. Эти звёзды гораздо тусклее Солнца, а потому зона жидкой воды в них находится гораздо ближе к светилу – а значит, эффект от обращающейся вокруг него планеты больше и его легче заметить земным астрономам.