Число планет за пределами Солнечной системы, по данным НАСА, достигло 6000

Официальное число экзопланет — планет за пределами Солнечной системы, отслеживаемых NASA, достигло 6000. Подтверждённые планеты добавляются в список по мере необходимости учёными со всего мира, поэтому ни одна из них не считается 6000-й. За этим числом следит Институт экзопланетологии NASA (NExScI), базирующийся в Центре исследований экзопланет Калифорнийского технологического института (IPAC) в Пасадене, штат Калифорния. Более 8000 других планет-кандидатов ожидают подтверждения, и NASA является мировым лидером в поиске жизни во Вселенной.

«Эта веха знаменует собой десятилетия космических исследований, проводимых с помощью космических телескопов НАСА, — исследований, которые полностью изменили то, как человечество видит ночное небо», — сказал Шон Домагал-Голдман, исполняющий обязанности директора Отделения астрофизики в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.

Шаг за шагом, от открытия к описанию, миссии НАСА заложили основу для ответа на фундаментальный вопрос: одиноки ли мы? Теперь, с нашим будущим космическим телескопом Нэнси Грейс Роман и обсерваторией обитаемых миров, Америка возглавит следующий гигантский скачок — изучение миров, подобных нашему, вокруг звёзд, подобных нашему Солнцу. Это американская изобретательность и обещание открытий, которые объединяют всех нас.

Это важное событие произошло через 30 лет после того, как в 1995 году была обнаружена первая экзопланета вокруг звезды, похожей на наше Солнце. (До этого было обнаружено несколько планет вокруг звезд, которые сожгли все свое топливо и коллапсировали.)

Хотя исследователи полагают, что в галактике Млечный Путь миллиарды планет, их обнаружение остаётся сложной задачей. Помимо открытия множества отдельных планет с интересными характеристиками по мере роста общего числа известных экзопланет, учёные могут сравнить общую популяцию планет с планетами нашей Солнечной системы.

Например, хотя в нашей Солнечной системе содержится равное количество каменистых и гигантских планет, каменистые планеты, по-видимому, встречаются во Вселенной чаще. Исследователи также обнаружили целый ряд планет, совершенно не похожих на те, что находятся в нашей Солнечной системе. Существуют планеты размером с Юпитер, орбиты которых находятся ближе к своей звезде, чем орбиты Меркурия вокруг Солнца; планеты, вращающиеся вокруг двух звезд, без звезд и мертвые звезды; планеты, покрытые лавой; некоторые из них имеют плотность, сравнимую с плотностью пенопласта; а другие имеют облака из драгоценных камней.

«Каждый из открытых нами типов планет даёт нам информацию об условиях их формирования и, в конечном счёте, о том, насколько распространены планеты, подобные Земле, и где нам следует их искать», — сказала Дон Гелино, руководитель Программы исследования экзопланет НАСА (ExEP), расположенной в Лаборатории реактивного движения агентства в Южной Калифорнии. «Если мы хотим выяснить, одиноки ли мы во Вселенной, все эти знания необходимы».

Менее 100 экзопланет были получены прямыми снимками, поскольку большинство планет настолько тусклые, что теряются в свете своей родительской звезды. Остальные четыре метода обнаружения планет являются косвенными. Например, при транзитном методе астрономы наблюдают за кратковременным потускнением звезды, когда перед ней проходит планета, вращающаяся по её орбите.

Чтобы учесть возможность того, что за сигнал отвечает не экзопланета, а нечто иное, большинство кандидатов на экзопланеты должны быть подтверждены последующими наблюдениями, часто с использованием дополнительного телескопа, а это занимает время. Именно поэтому в Архиве экзопланет НАСА (размещенном в NExScI) существует длинный список кандидатов, ожидающих подтверждения.

«Нам действительно нужна совместная работа всего сообщества, если мы хотим максимально эффективно инвестировать в эти миссии, которые генерируют кандидатов в экзопланеты», — заявила Аврора Кессели, заместитель научного руководителя Архива экзопланет НАСА в IPAC. «Важная часть нашей работы в NExScI — это создание инструментов, которые помогают сообществу превращать планеты-кандидаты в подтверждённые планеты».

В последние годы темпы открытия экзопланет значительно возросли (всего три года назад база данных достигла 5000 подтверждённых экзопланет), и эта тенденция, вероятно, сохранится. Кессели и её коллеги ожидают получить тысячи новых кандидатов в экзопланеты от миссии Gaia Европейского космического агентства (ЕКА), которая находит планеты с помощью метода астрометрии, и от готовящегося к запуску космического телескопа НАСА «Нэнси Грейс Роман», который откроет тысячи новых экзопланет, главным образом, с помощью метода гравитационного микролинзирования.

В НАСА будущее экзопланетной науки будет сосредоточено на поиске каменистых планет, похожих на Землю, и изучении их атмосфер на предмет биосигнатур — любых характеристик, элементов, молекул, веществ или особенностей, которые могут быть использованы в качестве доказательства существования жизни в прошлом или настоящем. Космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» уже проанализировал химический состав атмосфер более 100 экзопланет.

Однако изучение атмосфер планет размером и температурой Земли потребует новых технологий. В частности, учёным нужны более совершенные инструменты, чтобы блокировать блики звезды, вокруг которой вращается планета. А в случае планеты, похожей на Землю, блики будут значительными: Солнце примерно в 10 миллиардов раз ярче Земли, чего более чем достаточно, чтобы заглушить свет нашей родной планеты для удалённого наблюдателя.

У NASA есть две основные инициативы, направленные на преодоление этого препятствия. Телескоп Roman будет оснащён демонстрационным прибором под названием Roman Coronagraph, который будет тестировать новые технологии блокировки звёздного света и обеспечения видимости слабых планет. При максимальной производительности коронограф должен быть способен получать прямые изображения планет размером и температурой с Юпитер, вращающихся вокруг звезды, подобной нашему Солнцу, и находящихся на таком же расстоянии от этой звезды. Благодаря микролинзированию и коронографическим наблюдениям, Roman раскроет новые подробности о разнообразии планетных систем, показав, насколько распространены в галактике солнечные системы, подобные нашей.

Для создания коронографа, способного обнаружить планету, подобную Земле, потребуются дополнительные разработки в области коронографии. НАСА работает над концепцией такой миссии, которая в настоящее время называется «Обсерватория обитаемых миров».