Екзопланетите – тема с продължение

Едва ли на Земята има човек, който поне веднъж да не си е задавал въпроса дали сме сами във Вселената. Търсенето на живот извън нашата планета е сериозен научен въпрос и предмет на сложни интердисциплинарни изследвания. Всички опити на човечеството да намери разумен живот на друго място, са претърпели неуспех, но нашето търсене продължава. Вселената ни е толкова огромна, че би било голямо „разхищение на пространство“ (цитат от великия италиански физик Енрико Ферми), ако е цялата само за нас.

Идеята за съществуването на екзопланети е много стара. Един от пионерите в това начинание е бележитият италиански астроном, математик и философ Джордано Бруно. Той публикува предположението, че около далечните звезди е възможно да съществуват планети и около някои от тях може да се зароди подобен на нашия живот (това е продължение на древната идея за космическия плурализъм).
Бруно живее през втората половина на XVI век, не много преди създаването на съвременната физика и математика. Това са времена, в които все още църковните догми господстват и всяко изразяване на мнение, което не е в съгласие с тях, е наказвано сурово. Именно такава се оказва идеята за множественост на световете, предложена от Бруно. С нея той влиза в противоречие с религиозните догми. „Вината“ му се утежнява и от факта, че на 24-годишна възраст става свещеник. Не след дълго е осъден и публично изгорен на клада. Днес, малко повече от четири века след смърт-
та му, човечеството е напълно убедено, че възгледите на Бруно са правилни и значително изпреварващи времето си.
Към момента е потвърдено съществуването на повече от 4000 извънслънчеви планети, обикалящи около над 3000 звезди. За някои от тях дори е известно, че до голяма степен могат да предложат условия за живот, сходни с тези на Земята.
Нека да проследим хронологично как са се развивали знанията ни за екзопланетите. Предполагам, че нашите читатели знаят, че през 2019 г. Нобеловата награда за физика е връчена на швейцарските астрономи Мишел Майор и Дидие Кело. През 1995 г.
те откриват първата екзопланета, която обикаля около звезда, подобна на Слънцето (по-точно, звездата 51 от съзвездието Пегас). Измерванията показват, че тя е гигант с маса колкото половин Юпитер и обикаля около своята звезда на разстояние двадесет пъти по-малко от разстоянието Земя – Слънце. Поради малкия орбитален радиус температурата на повърхността ѝ би трябвало да е много висока. Изчисленията показват, че тя е около 1000 градуса по Целзий. Този факт в комбинация с големия размер на планетата дава основание да бъде наречена „горещ Юпитер“.
Всъщност в първите години след 1995-а са открити още няколко десетки екзопланети и почти за всички тях са подходящи имена от типа „горещ Юпитер“ –
т.е. изключително големи планети, намиращи се на екстремално малко разстояние до звездите си. Това внася известен смут в научните среди. В Слънчевата система съществуват планети гиганти (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), но те са разположени на огромни разстояния от Слънцето. Следователно нашата планетна система, изглежда, е голямо изключение от всеобщото правило. Дали е така обаче?
Оказва се, че истината е различна. Учените откриват само големи по размери и близки до звездите си планети, защото такива са възможностите на техниката. Астрономията е прекрасна наука, която показва силата и мощта на човешкия разум. За съжаление, изследванията в тази област силно зависят от наличните телескопи и други устройства за събиране на светлина. Постепенно в търсенето на светове извън Слънчевата система се включват все по-добри инструменти и става възможно да се регистрират планети, които по размер приличат дори на нашата Земя.
Но всъщност планетата около 51 Peg съвсем не е първата открита. За първи път информация за новооткрита планета около друга звезда, е публикувана през 1988 г.
от група канадски астрономи. Те изказват обосновано предположение, че техните наблюдения показват наличие на планета около звездата гама от съзвездието Цефей (може да бъде видяна лесно дори и с невъоръжено око). Откритието е направено по метода, използващ ефекта на Доплер. За съжаление, тогава измерванията на лъчеви скорости на звезди не са достатъчно точни. Затова дълги години след публикуването на тази работа съществуването на планетата остава непотвърдено. Дори през 1992 г се появява публикация, която силно го оспорва. През 2003 г. окончателно е потвърдено, че около звездата гама Цефей наистина обикаля планета, но тогава вече има открити над 100 други екзопланети.
В началото на 1992 г. двама радиоастрономи обявяват, че са открили планета, която обикаля около пулсара PSR 1257+12. Всъщност това е първото напълно потвърдено откриване на екзопланета. Две години по-късно е доказано, че в системата има и още една. Пулсарите са останки от масивни звезди, избухнали като свръхнови. Затова и съществуването на планети около такъв обект е до известна степен изненадващо. В крайна сметка, откритата от Мишел Майор и Дидие Кело екзопланета се оказва, че е четвъртата в историята.
През следващите години изучаването на екзопланетите търпи изключително бурно развитие и се очертава като един от най-модерните раздели на астрономията.
Mного важна се оказва 1999 г. за ранните открития в тази област. Тогава за първи път е зафиксирана планетна система около звезда, принадлежаща на Главната пос-
ледователност. Това е звездата u Andromedae и към момента е известно, че около нея обикалят поне четири планети.
Не по-малко интересни открития се правят и през 2001 г. Група астрономи, сред които и нашият сънародник Димитър Съсълов, работещи с данни от космическия телескоп „Хъбъл“, потвърждават наличието на атмосфера на екзопланета. Анализирайки нейната светлина, те дори успяват да установят наличието на натрий в нея.
През същата година за първи път е открита и планета, която обикаля около звезда оранжев гигант. Това е необичайно, защото този тип звезди извършват големи пулсации, които биха могли да попречат на съществуването на планетна система. Откритието показва, че въпреки това планетите могат да оцелеят.
Две години по-късно е направено още едно впечатляващо откритие. През 2003 г. е намерена най-старата известна и до момента екзопланета.
През 2004 г. около звездата Мю от съзвездието Жертвеник е открита планета, която е 14 пъти по-тежка от Земята (за сравнение масата на Юпитер е над 300 пъти по-голяма от земната). Това е първата планета, която може да бъде класифицирана като нещо различно от гигант. В зависимост от точния ѝ състав тя може да е „свръх Земя“ (ако е със скален състав) или „горещ Нептун“
(в случай че се състои от газове).
Година по-късно с помощта на инфрачервения телескоп „Спицер“ е наблюдавана първата светлина, излъчена от екзопланета. Звездата, около която тази планета обикаля, е в съзвездието Пегас, на около 160 светлини години от нас. Орбиталният радиус на планетата е около двадесет пъти по-малък от земния. Поради това температурата на повърхността ѝ е около 1000 градуса по Целзий и нейното инфрачервено излъчване е значително.
В последните години откриването на екзопланета вече не е сензационно научно събитие. На дневен ред изниква изучаването на вече известните над 4000 планети, обикалящи около други звезди, и установяването на все повече детайли за тях. Днес вече убедено можем да твърдим, че екзопланетите са изключително разнообразни по своите характеристики и че сред тях има и много, които приличат на Земята.
Една „модерна“ тенденция в тази област на науката е търсенето на спътници около планети извън Слънчевата система. За няколко планети вече има заподозрени кандидати, но са нужни по-прецизни наблюдения, за да бъдат те потвърдени.
Вече има и планети, около които вероятно са открити пръстени, подобни на тези около Сатурн. Всъщност това не би трябвало да ни учудва, защото сегашните модели за образуването на планети предвиждат формирането на пръстени около газовите гиганти.
Друга насока, в която се развиват съвременните изследвания, е изучаването на вулканичната активност на повърхността на екзопланетите. Планета, на която вероятно е наблюдавано такова явление, обикаля около звездата 55 от съзвездието Рак.
Последното към момента значимо откритие, свързано с екзопланетите, е публикувано в края на май тази година. В своя статия екип учени, работещи с данни от обсерваторията VLT (Very Large Telescope), съобщава, че около звездата AB от съзвездието Колар с висока разделителна способност е наблюдавана обвивка от газ и прах. Това подсказва, че около тази звезда вероятно се формират планети. Спиралната структура на обвивката дава възможност дори да се изчисли масата на планетата, която се формира,
и радиусът на нейната орбита! Това показва, че науката е съвсем близо до момента, в който, наблюдавайки екзопланети, да научим много за това как е формирана нашата родна Слънчева система. Това само бъдещето ще покаже…
В заключение можем да кажем, че изследванията на екзопланетите са една от най-бързо развиващите се области на
съвременната астрофизика. Макар и да не можем да наблюдаваме пряко по-голямата част от тях, вече разполагаме с огромно количество натрупани данни. В търсенето на такива планети се включва все повече техника. Детайлното изучаване на екзопланетите ще донесе на науката отговори на много въпроси и със сигурност ще научим повече за това как се е образувала и нашата Слънчева система. А може би някъде там живеят и наши братя по разум…

Свързани статии:

Следите продължават Животът на белоглавите лешояди отблизо Родни учени заснемат поведението на времеви кристал Мюоните разкриват тайни за Земята