NASA gyvuoja tradicija: aptikusi naują išskirtinę egzoplanetą, agentūra užsako reklaminį plakatą, kuriame įsivaizduojama kelionių agentūra parduoda į ją keliones. „Naktinis gyvenimas kiaurą parą“ – taip apibūdinama neturinti savo žvaigždės planeta, laisvai klajojanti po galaktiką. Jei sistemoje yra dvi žvaigždės, plakatas žada: „Čia jūsų šešėlis visada ras kompanioną“. Yra ir „Raudonosios žolė teritorija“, kvietimas „patirti superžemės gravitaciją“ ir taip toliau: ko tik kosmose nėra.

Naujame, trečiadienį vakare publikuotame plakate, turistai žvelgia per iliuminatorių į šešis gigantiškus, į grandinėlę išsirikiavusius rutulius danguje. Meninio hiperbolizavimo čia nedaug (neskaitant iliuminatoriaus ir turistų): panašu, planetoje TRAPPIST-1e naktinis dangus taip ir atrodo.

Likus parai iki publikavimo, NASA anonsavo besiruošianti pranešti apie „svarbų atradimą už Saulės sistemos ribų“ – ir vasario 22 dieną astronomų komanda, vadovaujama Michaelio Gillono iš Belgijos, tiesioginiame NASA-TV eteryje pranešė, kad už 40 šviesmečių nuo mūsų atrasta septynių planetų, panašesnių į Žemę, nei visi kiti plakatų herojai, sistema. Detales publikavo mokslo žurnalas Nature.

Kaskart atradus ką nors panašaus, sakoma, kad tai „Antroji Žemė“. Tačiau taip arti – ir taip gausiai – „antrųjų Žemių“ anksčiau rasta nebuvo.

Astronominiu požiūriu, 39 šviesmečiai – labai mažai: vos 10 kartų daugiau, nei iki arčiausiai esančios žvaigždės, Kentauro Proksimos. Palyginimui, Paukščių Tako galaktikos skersmuo, – 100 tūkstančių šviesmečių, iki artimiausios Andromedos galaktikos – 2,5 milijonų šviesmečių.

Visos atrastos planetos sukasi apie „ultrašaltąją nykštukę“ – žvaigždę TRAPPIST - 1 Vandenio žvaigždyne, kuri naktiniame danguje 60 tūkstančių kartų blyškesnė už pačias blyškiausias žvaigždes, matomas plika akimi tamsią naktį kur nors kalnuose. Jos masė 12 kartų mažesnė už Saulės, o paviršiaus temperatūra žemesnė, nei 2400 °C (Saulės paviršiaus temperatūra yra ~6000 °C): tokios žvaigždės, į kurias metus volframo gabalą, šis net neišsilydytų, pasitaiko retai.

Kad gautų ne mažiau šilumos nei Žemė – o trijose iš septynių planetų, astronomų skaičiavimais, pakankamai šilta, kad vanduo būtų skystas ir galėtų užsimegzti gyvybė – visos planetos prie šviesulio turi glaustis daug arčiau. Tad planetų orbitos erdvėje išsidėsčiusios daug ankščiau, nei Saulės sistemoje. Pirmoji planeta yra 100 kartų arčiau žvaigždės, nei Žemė nuo Saulės, ir netgi pačios tolimiausios atstumas tesudaro šešis procentus Žemės orbitos spindulio.

Kadangi planetos taip glaudžiai susibūrusios, ir kyla vaizduojama plakate situacija: jei Žemėje netgi artimiausios planetos, Marsas ir Venera, danguje atrodo tik kaip ryškūs taškai, tai čia kaimynines planetas galima apžiūrėti kuo nuodugniausiai. Danguje jos atrodo tik šiek tiek mažesnės už Mėnulį.

„Ultrašaltosios nykštukės“ tokios nepanašios į mūsų Saulę, kad greta jų ieškoti tikslių Žemės kopijų – toli gražu ne akivaizdi užmačia. Tokios žvaigždės ne tik teikia mažai šilumos savo planetoms, bet jas ir pastebėti sunku. Taip sunku, kad nepaisant artumo, TRAPPIST-1 žvaigždės netgi nėra šviežiuose plačiajai visuomenei pasiekiamuose žvaigždžių kataloguose.

Tokių paieškų idėja 2010 metais kilo neįprastos, kaip astronomui, biografijos belgui Michaeliui Gillonui. Gillonas – profesionalus kariškis, į armiją įstojęs iš karto po mokyklos baigimo. Jis neplanavo tęsti mokslų, tačiau po septynių tarnybos metų, sulaukęs 24, visgi stojo į universitetą. Ten tapo biochemiku. Tačiau paskui susižavėjo nežemiškos gyvybės idėja. Studijuodamas postdoktorantūroje, dalyvavo egzoplanetos (nepakankamai svarbios, kad patektų į NASA reklaminį plakatą) atradime ir aptiko kai kurių asteroidų žiedus, panašius į Saturno.

Kai Gillonas nusprendė ieškoti planetų greta „ultrašaltųjų nykštukių“, jis teturėjo kuklų 60 cm skersmens veidrodžio teleskopą, kokius už keletą dešimčių tūkstančių dolerių gali įsigyti pasiturintys mėgėjai. Palanki aplinkybė buvo ta, kad teleskopas stovėjo aukštai Čilės kalnuose, kur dangus pastebimai tamsesnis, nei ten, kur paprastai gyvena astronomai mėgėjai. Čilėje jokios projekto komandos nebuvo – teleskopas buvo valdomas internetu iš Lježo (Belgija).

Siekdamas pabrėžti, kad projektas belgiškas, Gillonas savo teleskopą pavadino TRAPPIST – Belgijos vienuolynuose verdamo alaus garbei. (O žvaigždės TRAPPIST-1 ir jos planetos – nuo TRAPPIST-1b iki TRAPPIST-1e, pavadintos jau teleskopo garbei).

Ieškodami egzoplanetų, mokslininkai naudoja šešėlius. Metodo pagrindas – reiškinys, kurį dar 1761 metais užfiksavo Lomonosovas (ir paliko užrašus su liūdnais pasvarstymais apie profesiją: „Valstiečiai juokiasi iš astronomų, kaip iš tuščių užverstanosių“ ir panašiai). Prieš 256 metus Venera skriejo priešais Saulės diską – ir atrodė kaip mažas juodas diskas šviesiame fone. Dėl to Saulės šviesumas menka procento dalimi sumenko. Šį efektą galima pastebėti ir už daugybės šviesmečių, kai nei Saulės disko, nei juolab planetos disko nesimato – tuo astronomai kitų žvaigždžių atveju ir naudojasi. Jei žvaigždės ryškumas trumpam sumažėjo – tai reiškia, priešais ją praskriejo planeta, ir mes galima kai ką spręsti apie jos disko matmenis.

Šio, vadinamojo tranzito metodo trūkumas – tai vyksta gan retai: Nuo Lomonosovo laikų Venera Saulės diską praskriejo vos penketą kartų. O jei egzoplanetos orbitos plokštuma mūsų atžvilgiu nors šiek tiek pakreipta, tai žvaigždės disko fone planetos niekada nepasirodys – ir šiuo būdu apie ją nieko sužinoti negalėsime. Todėl astronomai tam tikra prasme ieško po žibintu: tranzitų būdu atranda tik tas planetas, kurių orbitos dėl laimingo atsitiktinumo kerta mūsų vaizdą į žvaigždę.

„Ultrašaltosios nykštukės“ (kurios sudaro netgi 15% Saulės kaimynystėje esančių žvaigždžių) geros tuo, kad Žemės tipo planetos gali skrieti tik gan arti žvaigždės – antraip silpna trauka neišlaikytų jų orbitoje – ir jas lengviau pastebėti žvaigždės disko fone. Be to, artimose orbitose planetos apie žvaigždę apskrieja greičiau – ir jos diską kerta dažniau. Planetos apskriejimo apie žvaigždę trukmė – tos planetos metai: TRAPPIST-1 sistemos planetose metai trunka 1,5 – 20 žemiškų parų. Kadangi jie tokie trumpi, astronomams pavyko savo skaičiavimus patikrinti ir patikslinti (pirmoji publikacija apie tris iš septynių sistemos planetų paskelbta dar 2016 metų gegužę ir ažiotažo nesukėlė) didesniais teleskopais, tarp kurių ir kosminė Spitzer observatorija. Jei tai būtų tiksli Žemės kopija, ją būtų galima stebėti tik kartą per 365 dienas.

Atrodo, mokslininkai sparčiai ir nebrangiai apie planetas išsiaiškino daug įdomių dalykų – tačiau tai, deja, yra toks naujienų siužetas, kur nauja diena išsamesnio detalizavimo nežada.

Iki šiol nežinoma planetų atmosferos sudėtis ir ar ten yra gyvybė. Šie klausimai tam tikra prasme yra sinonimai: manoma, kad jeigu vienu metu yra anglies dvideginis, deguonis ir vanduo, gyvybė negali neegzistuoti. Į šį klausimą atsakyti jau sunkiau: amžiaus pirmajame dešimtmetyje buvo planuojama paleisti specialių teleskopų grupę Terrestrial Planet Finder, kuri būtų galėjusi išvysti atskirų planetų spektrus – tačiau šis kelių milijardų dolerių vertės projektas buvo atmestas, kaip ir visi kiti panašūs projektai. Todėl daugiau naujienų iš TRAPPIST-1 sistemos gali tekti laukti dar ilgai.

B. Kozlovskij
Colta.ru mokslo skyrelio redaktorius
republic.ru

Komentarai ()