Когда мы говорим об огромных размерах космоса, легко выбрасывать большие цифры - но гораздо труднее охватить разумом то, насколько велики, далеки и насколько многочисленны небесные тела на самом деле.
Чтобы лучше понять, например, истинные расстояния до экзопланет - планет вокруг других звезд - мы могли бы начать с театра, в котором мы их обнаруживаем, - с галактики Млечный Путь.
Что такое галактика?
Наша Галактика - это гравитационно связанная коллекция звезд, вращающихся по спирали в пространстве. Основываясь на самых глубоких снимках, полученных до сих пор, это одна из примерно 2 триллионов галактик во вселенной, которые можно наблюдать. Группы из них связаны в галактические скопления, а они - в сверхскопления.
Сверхскопления расположены в огромных пластах, протянувшихся по всей Вселенной, перемежающихся с темными пустотами и создающих своеобразную паутинную структуру.
Наша Галактика, вероятно, содержит от 100 до 400 миллиардов звезд. До недавнего времени считалось, что ее диаметр составляет около 100 000 световых лет. Учёные из Канарского института астрофизики пришли к выводу, что диаметр Галактики намного больше - около 200 000 световых лет.
По очередным исследованиям (2020) г. международная группа астрофизиков оценила диаметр Млечного пути уже в 1,9 млн. световых лет [1].
Звучит грандиозно, и так оно и есть, по крайней мере, до тех пор, пока мы не начнем сравнивать ее с другими галактиками. Наша соседняя галактика Андромеды, например, имеет ширину около 220 000 световых лет. Другая галактика, IC 1101, простирается на 4 миллиона световых лет.
Прекрасно, но что же такое световой год?
Рад, что вы подумали об этом. Это одна из наиболее часто используемых небесных вех, дистанцию до которой свет проходит за один год. Свет проходит через межзвездное пространство со скоростью 300 000 километров в секунду (чуть более 29 пролётов над территорией России с запада на восток и обратно за одну секунду). Умножьте это на все секунды в году, и вы получите 9,5 триллиона километров.
Для справки: Земля находится примерно в восьми световых минутах от Солнца. Путешествие со скоростью света к самому краю нашей Солнечной системы - самым дальним уголкам Облака Оорта, кучке спящих комет, путь туда - займет около 1,87 лет. Продолжайте путь на Proxima Centauri, ближайшую соседнюю звезду, и планируйте прибыть через 4,25 года со скоростью света.
Если бы вы могли путешествовать со скоростью света. Правда, вы не можете, поскольку вы не фотон (частица света), и, согласно современной физике, никогда не сможете. Но... мы говорим о физическом теле ;)
Что ж, обратимся вновь за солнечный рубеж, к экзопланетам.
Экзопланеты
Давайте посмотрим еще несколько больших чисел. Сначала, сколько их? Основываясь на наблюдениях, сделанных космическими телескопами, мы можем с уверенностью предсказать, что каждая звезда, которую вы видите в небе, вероятно, является хозяином хотя бы одной планеты. Вероятнее всего, это будут планетные системы, а не единственные планеты.
В нашей Галактике, состоящей из сотен миллиардов звезд, на воображаемом счётчике количества планет потенциально может оказаться число порядка триллионов. Подтвержденные экзопланетные открытия (сделанные Кеплером и другими телескопами, как в космосе, так и на земле) теперь достигают более 3900 - и это от того, что мы смотрим только на тонкие ломтики нашей галактики.
Многие из обнаруженных небесных тел - это маленькие, каменистые планеты, которые, возможно, имеют нужную температуру для того, чтобы жидкая вода оседала на их поверхности.
Где находится ближайшая из экзопланет?
Это маленькая, вероятно, каменистая планета, вращающаяся вокруг Проксима Центавра - как уже упоминалось, - следующей звезды. Чуть больше 4 световых лет отсюда, или 24 триллиона миль. Если бы авиакомпания предложила полететь туда на самолете, это заняло бы 5 миллионов лет. Об этой планете мало что известно; близкая орбита и периодическое вспыхивание звезды снижают её шансы стать пригодной для жизни.
А другие?
Я бы также указал вам на систему Траппист-1: семь планет, по размерам все не сильно отличаются от Земли, вращаются вокруг красной карликовой звезды примерно в 40 световых годах отсюда. Скорее всего, они каменистые, четыре из них - в "жилой зоне" - орбитальном расстоянии, позволяющем потенциальной жидкой воде находиться на поверхности. А компьютерное моделирование показывает, что некоторые из них имеют хорошие шансы быть водными - или ледяными - планетами.
В ближайшие несколько лет, возможно, мы узнаем, есть ли в них атмосфера или океан, или даже признаки обитаемости.