Поиск обитаемых миров — одна из самых амбициозных задач современной астрономии. Учёные научились замечать слабейшие колебания далёких звёзд, анализировать движения крошечных ледяных тел и строить гипотезы по косвенным намёкам. Но даже с этим арсеналом мы всё ещё ищем способы понять: есть ли где-то планета, похожая на Землю?
Астрофизик Борис Штерн объясняет, как происходит поиск экзопланет, какие методы реально работают, где проходят границы возможностей и почему для поиска жизни пока нет инструментов, которые могли бы дать уверенный ответ.
1. Как находят экзопланеты: колебания звезды, которые почти невозможно заметить
Сегодня основной рабочий метод — измерение лучевой скорости.
Штерн объясняет, что планета и звезда вращаются не друг вокруг друга, а вокруг общего центра тяжести. Из-за этого звезда слегка «качнется», и её лучевая скорость относительно Земли изменится.
Для масштаба:
— Юпитер заставляет Солнце колебаться примерно на 10 м/с;
— Земля — всего на 10 см/с.
В 90-х такие измерения казались фантастикой, но техника стремительно прогрессировала. Сейчас астрономы уверенно фиксируют изменения на уровне метра в секунду. Но сигнал, который был бы сопоставим с влиянием Земли, пока остаётся ниже порога чувствительности. Не хватает буквально «в пару раз», но именно это «чуть-чуть» и оказывается самым трудным барьером.
2. Что не так с «девятой планетой» и почему её никто не может увидеть
Истории о гипотетической девятой планете основаны не на прямых наблюдениях, а на косвенных данных.
Штерн говорит, что у нескольких объектов пояса Койпера неожиданно совпали параметры орбит, особенно ориентация перигелиев. Вероятность случайности низкая — отсюда предположение о массивном теле, которое влияет на эти орбиты.
Однако найти эту планету с помощью телескопа практически невозможно.
Она находится очень далеко, холодная и тёмная, а её яркость падает с расстоянием по закону 1/𝑟⁴. Это значит, что даже если планета огромная, она может быть настолько тусклой, что потеряется на фоне шума.
Она очень далеко, холодная, тёмная, и её яркость падает с расстоянием как 1/r⁴. То есть планета может быть огромной, но настолько тусклой, что потеряется на фоне шума. К тому же никто не знает точное место в небе, где её стоит искать.
3. Почему большинство обнаруженных планет — у красных карликов
Около сотни известных планет, которые удаётся изучать современными методами, находятся у красных карликов.
Причина проста: такие звёзды лёгкие, зона обитаемости у них узкая и расположена близко к светилу. Планета в этой зоне вызывает заметные колебания звезды, и метод лучевой скорости работает эффективнее.
Поэтому потенциально «обитаемые» планеты чаще всего находят именно там. Но карлики — плохие кандидаты для спокойной жизни. Они очень активные: вспышки, жесткое излучение, звёздный ветер, процессы в магнитных полях. Всё это легко срывает атмосферу планеты.
Всё это легко сдувает атмосферу планеты, особенно если она находится близко.
Иногда возможен другой путь развития: планета может сформироваться далеко от звезды, обзавестись толстой атмосферой, а затем мигрировать внутрь зоны обитаемости. Тогда шанс на устойчивую атмосферу есть. Но вероятность такого сценария Штерн оценивает как маленькую — хотя и не нулевую.
4. Могут ли инопланетяне увидеть жизнь на Земле?
Штерн допускает, что высокоразвитая цивилизация могла бы заметить нас — но только при наличии сверхмощной техники.
Им понадобился бы гигантский радиоинтерферометр, чтобы уловить слабые периодические сигналы, например, от сотовой связи.
Инопланетяне могли бы определить период вращения Земли по тому, как меняется блеск планеты, если они видят её как светящуюся точку. Если период радиосигнала совпадает с периодом вращения, это практически не оставит им другого объяснения, кроме техногенного происхождения сигнала.
На фоне сильного излучения Солнца и Юпитера такие сигналы сильно «зашумлены» и теряются, но именно повторяющаяся периодичность позволяет выделить их из общей массы шума.
То есть теоретически это возможно, но на практике потребовалась бы техника невероятных масштабов и мощности.
5. Почему мы пока не можем точно сказать, есть ли жизнь на других планетах
Современные инструменты пока не позволяют уверенно утверждать, есть ли жизнь на экзопланетах. Чтобы это сделать, нужно видеть планету как отдельный объект — а не просто замечать колебания звезды — и уметь снимать её собственный тепловой спектр, а не только отражённый свет от звезды.
Такой аппаратуры пока нет.
Проекты вроде SETI сосредоточены не на поиске планет, а на ловле сигналов от внеземных цивилизаций, если те сами решат связаться с нами.
По словам Штерна, на сегодняшний день в вопросе прямого поиска жизни мы остаёмся, по сути, «слепыми».
Финал
Поиск жизни за пределами Земли сегодня — это прежде всего вопрос точности измерений, а не фантазий. Мы уже умеем обнаруживать планеты по косвенным признакам, но пока не можем увидеть их как полноценные объекты. При этом каждое новое поколение телескопов постепенно расширяет границы возможного. Со временем мы сможем наблюдать далекие миры так же прямо, как сейчас видим спутники и планеты нашей Солнечной системы — без догадок и предположений.
Полный подкаст можно посмотреть по ссылке
Следите за нами в социальных сетях:
Наши каналы в дзене:
- Про науку
- Про бизнес
- Про здоровье