Пятая Пятьдесят пятой

Американские астрономы под руководством Дебры Фишер из Университета Сан-Франциско объявили об обнаружении у близкой к Земле звезды 55 Рака (читается «Пятьдесят пятая Рака», 55 Cancri, 55 Cnc, известна также как «ро 1» Рака) рекордной, пятой по счёту планеты. До сих пор она разделяла рекорд – четыре известные планеты – со звездой «мю» южного созвездия Жертвенник (Ara). Теперь северному Раку принадлежит единоличный рекорд.

Орбита новой планеты находится внутри так называемой «обитаемой зоны», в пределах которой возможно существование жидкой воды, а значит – и жизни в том виде, который известен человеку. Теперь эта планетная «семья», расположенная всего в 41 световых годах, заняла первое место в неофициальном «рейтинге схожести» с Солнечной системой. И астрономы считают, что у 55 Рака вполне может обнаружиться что-то очень похожее на Землю.

Сама звезда 55 Рака является двойной – она состоит из жёлтого карлика 55 Рака A и слабого красного карлика 55 Рака B. Первый спутник звезды 55 Рака А – 55 Рака b (или 55 Рака Ab) был обнаружен ещё в 1996 году, превратив невзрачную на вид звёздочку, едва заметную невооружённым глазом в созвездии Рака, в четвёртую известную человечеству звезду, у которой имеется планетная система. Системой её, впрочем, назвать было трудно – астрономы Джеффри Марси и Пол Батлер нашли тогда всего один спутник – планету с массой Юпитера. При этом она располагалась в несколько раз ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу, делая полный оборот вокруг неё всего за две с небольшим недели.

Однако уже через шесть лет здесь нашлись ещё две планеты – исполин 55 Рака c массой в четыре Юпитера, обращающийся вокруг 55 Рака по орбите чуть шире юпитерианской орбиты в Солнечной системе, и планету 55 Рака d массой в половину массы Сатурна, расположенную примерно вдвое дальше первенца-«юпитера». А ещё через год с небольшим объявился четвёртый спутник – планета 55 Рака e с массой Нептуна (в 15 раз тяжелее Земли), обегающая 55 Рака всего за 3 дня. Этот «нептун», или «супер-земля», как их позднее стали называть, находится так близко к своей звезде, что её поверхность должна быть нагрета до почти тысячи градусов по шкале Цельсия. Как долго планета, активно испаряющаяся при такой высокой температуре, может прожить – до сих пор не вполне ясно.

В общем, на первый взгляд, система 55 Рака не так уж сильно похожа на Солнечную.

Однако у этой планетной «семьи» было одно очень важное свойство, сближающее её с нашей: орбиты планет, обращающихся вокруг 55 Рака, являются круглыми.

Да и сама звезда 55 Рака не так сильно отличается от Солнца. Она чуть-чуть (на 13%) менее массивна и немногим старше нашей звезды, при этом Солнце вдвое ярче 55 Рака. У большинства других планет, открытых в прошлом десятилетии, орбиты были сильно вытянуты. А планетные системы с вытянутыми орбитами, как правило, нестабильны – они сильно подвержены захватам одного тела другим. Кроме того, довольно проблематично размышлять о жизни на поверхности планет с сильно вытянутыми орбитами, которые то приближаются к своей звезде, разогреваясь до сотен градусов по Цельсию, то удаляются, остывая до температуры замерзания кислорода.

У новой планеты (55 Рака f) орбита также почти круговая радиусом в118 миллионов километров (это 0,78 средних расстояний от Земли до Солнца – так называемых астрономических единиц). Масса её примерно в 40-50 раз превышает массу Земли, а один оборот вокруг своего солнца она делает за 261 день. Таким образом, в системе 55 Рака новая планета массой в половину Сатурна расположена примерно там, где в Солнечной системе находится раскалённая Венера.

Однако благодаря тому, что светимость 55 Рака вдвое ниже, на поверхности 55 Рака f не так жарко – там вполне может присутствовать жидкая вода.

Правда, твёрдой поверхности у этой планеты нет – при такой массе она должна быть газовым гигантом наподобие того же Сатурна, однако жидкая вода может иметься на поверхности её спутников. Пока обнаружить их астрономическими средствами не представляется возможным.

Кроме того, сама конфигурация планетной системы 55 Рака – газовый исполин в 6 астрономических единицах от звезды и четыре тела меньшей массы, расположенные ближе одной астрономической единицы – подсказывает, что в прогале между ними вокруг 55 Рака должны обращаться и другие планеты. Более того, они должны быть похожи на Землю, так как ещё один газовый исполин, по подсчётам Фишер и её коллег, нарушил бы устойчивость системы.

То, что подобные Земле планеты в системе до сих пор не обнаружены, не удивительно. Американские астрономы использовали так называемый доплеровский метод, измеряя скорость, с которой 55 Рака удаляется от нас. Благодаря тому, что звезда и планеты на самом деле обращаются вокруг общего центра масс, эта скорость слегка меняется. Несколько планет можно обнаружить, выделяя периодические возмущения скорости в массиве данных, подобно тому, как слух выделяет различные ноты в звуковом давлении воздуха.

Самые сильные возмущения в скорость звезды вносят именно массивные планеты, расположенные рядом со звездой и обращающиеся по вытянутым орбитам. По мнению профессора Чарли Лайнвивера из Австралийского национального университета, неудивительно поэтому, что обнаруженные до сих пор планетные системы совсем не похожи на Солнечную: маломассивные планеты на больших круглых орбитах вносят слишком незаметный вклад в возмущения скорости звезды. Точность измерения скорости по методу Доплера составляет в настоящее время около 1 метра в секунду. Для обнаружения планет, похожих на Землю, нужно увеличить её до дециметров и сантиметров в секунду.

По мнению Джеффри Марси, который также входит в команду, обнаружившую 55 Рака f, тело с массой Земли можно будет обнаружить в течение ближайших пяти лет.

Возможно, она станет ближайшей к Земле похожей на Землю планетой. Если Марси прав, и планету удастся обнаружить за пять лет, и если вдобавок на ней успела развиться разумная жизнь, ответа от братьев по разуму мы дождёмся к концу XXI века. Пять лет на поиски, 41 год на то, чтобы наше сообщение дошло до 55 Рака, и столько же – на ответ. Ждём 2094 года.