Загадки космоса. Планеты и экзопланеты - Андрей Мурачёв

Нужна большая удача, чтобы наблюдатель с Земли увидел событие микролинзирования, вызванное блуждающей планетой, – такие явления очень редки и длятся всего 1–2 суток.

Сегодня существует два проекта, направленных на поиск событий микролинзирования, – OGLE и МОА[66]. Наиболее результативным из них пока является OGLE. Команда ученых во главе с Пшемеком Мрозом провела обработку 2 617 событий микролинзирования, зарегистрированных в проекте OGLE с 2010 по 2015 год, и выяснила, что 10 из них, вероятно, вызваны блуждающими планетами100. Сам факт, что ученые вообще смогли обнаружить блуждающие планеты, указывает на то, что их число должно измеряться миллиардами. Лучше всего имеющуюся частоту наблюдений объясняют модели, в которых на каждые четыре звезды в Галактике приходится одна планета с массой Юпитера. Это говорит о существовании как минимум 50 миллиардов планет-бродяг. К ним мы должны прибавить блуждающие планеты земной массы, на наличие которых указывают события микролинзирования длительностью в половину суток или даже меньше. Они еще менее редки, чем события микролинзирования, вызванные планетами размером с Юпитер. Между тем команда Мроза выявила два таких события: в 2012 и 2018 годах. Сколько же тогда в Галактике блуждающих планет земной массы? Мроз дает осторожную оценку: «Свободно плавающие планеты земной массы встречаются в Млечном Пути чаще, чем звезды». И это согласуется с независимыми численными моделями, которые обсуждались в начале главы.

Ну а что можно сказать о спутниках блуждающих планет? Коричневый карлик OTS 44 был впервые обнаружен по его тепловому излучению в 1998 году в области активного звездообразования Хамелеон I101. Его масса, по приблизительным оценкам, составляет около 12 MJ, а значит, с большой вероятностью это не субзвездный объект, а самая настоящая блуждающая планета-гигант. Самым примечательным фактом является то, что этот объект окружен диском из пыли и газа массой до 0,63 M⊕. Я предлагаю вам переместиться в недалекое будущее этого объекта и пофантазировать о том, какие условия могут сложиться на его формирующихся сейчас спутниках.

Скорее всего, OTS 44 сформировалась за снеговой линией своей звезды, что обогатит часть ее будущих спутников водой. Некоторые из них наверняка имеют массу Энцелада или бо́льшую, а масса других может достигать массы Земли. После образования в спутниках тяжелые элементы постепенно опускаются к ядру, а более легкие всплывают к коре. В конце концов около поверхности остаются легкие элементы, в том числе вода. Гравитационное возмущение, которое спутники оказывают друг на друга, никогда не позволит их орбитам стать абсолютно круглыми. То приближаясь к газовому гиганту, то удаляясь от него, они будут разогревать свои недра.

Слишком большой эксцентриситет орбиты вызовет слишком интенсивный разогрев спутников, и водяной лед с их поверхности испарится (как это произошло на 55 Рака е или на Ио, спутнике Юпитера). Если же эксцентриситет окажется почти нулевым, вся вода замерзнет. Пусть нам повезет, и у самого большого спутника OTS 44 эксцентриситет будет как раз «впору». Тогда, напоминающий Европу или Энцелад, он весь будет покрыт ледяной оболочкой, а под ней спрячется океан жидкой воды.

Мы еще не понимаем, каков механизм зарождения жизни, но предположим, что в океане на этом спутнике она однажды возникнет. Ведь нет никаких известных нам препятствий этому. Энергию для жизнедеятельности организмы будут черпать не из света своего светила, а из тепла, поступающего из недр планеты. Подводные вулканы будут снабжать этот мир необходимыми минералами. Но самое главное, для эволюции неживой материи в живую здесь в запасе есть миллиарды и миллиарды лет. Ничто не сможет этому помешать: ни падение огромного метеорита, ни смерть родительской звезды (которой просто нет). Ученые с этой планеты, если на ней возникнет разумная жизнь, с горечью будут смотреть на Землю и ей подобные миры, хрупкие, подверженные стольким напастям… Честно говоря, будь у жизни выбор, где зародиться, она бы вряд ли выбрала планету, похожую на Землю.

Теплом, поступающим от расплавленного ядра, будет нагреваться как поверхность, так и атмосфера спутника (давайте предположим, что массы спутника хватит, чтобы ее удержать). Мы даже можем представить себе экзотический сценарий, в котором парниковый эффект оказывается настолько сильным, что растапливает поверхностные льды и высвобождает океаны. Жизнь, которая здесь возникнет, будет лишена глаз за ненадобностью, или же она увидит мир в инфракрасном диапазоне. Мир, всегда погруженный в ночь, без смены времен года. Под всегда подвижными и безо всяких созвездий небесами появится удивительная, необыкновенная природа.

Существование блуждающих планет, их невероятное число, сравнимое с количеством звезд в Галактике и, возможно, лишь немногим уступающее количеству обычных планет, переворачивает наше представление о Млечном Пути и о том, в скольких его уголках может быть жизнь. Экзопланеты вокруг своих звезд уже не играют главную роль в этом спектакле жизни – они теперь на равных с несущимися в темноте Галактики планетами-бродягами.

19 января 2006 года на ракете-носителе «Атлас-5» в космос была запущена исследовательская станция NASA «Новые горизонты». Первые две попытки запуска сорвались из-за отключения электричества и сильного ветра. Третья же завершилась благополучно. Главная цель миссии состояла в первом в истории разведывательном пролете мимо Плутона – на тот момент еще девятой планеты Солнечной системы. Но помимо этого, предполагалось также изучение окружающей среды пояса Койпера и пролет мимо одного или нескольких принадлежащих ему объектов.

Пояс Койпера – это удаленная от Солнца на 30–50 а. е. область нашей звездной системы, заполненная каменисто-ледяными объектами. Сейчас их перечень включает более 2 000 тел (но в действительности их, конечно, намного больше). Внешняя его граница частично перекрывается так называемым рассеянным диском из ледяных объектов, движущихся по высокоэксцентричным орбитам. За рассеянным диском располагается гипотетическое облако Оорта – сферическая область пространства, окружающая Солнце и служащая источником долгопериодических комет.