Массив данных, полученных за последние 19 лет, будет и далее способствовать нашему пониманию физики формирования планетных систем и, в частности, нашей соб-ственной системы. Однако мы не можем игнорировать самую амбициозную и долгосрочную задачу: поиск жизни в различных уголках вселенной. Конечно, этот кружащий голову вопрос может касаться и нескольких мест в Солнечной системе, таких как Марс или спутники Юпитера и Сатурна Европа и Энцелад. Но я не буду сейчас обсуждать наших ближайших соседей. Мне интересно: реально ли обнаружить признаки жизни на экзопланетах?
Первый шаг, необходимый для ответа на этот вопрос – поиск планет с подходящими характеристиками химиче-скимого состава, содержащих элементы, необходимые для развития живых организмов. Скалистые планеты, расположенные в так называемой «обитаемой зоне» своих родительских звезд, считаются многообещающими объектами для грядущих поисков жизни вне Солнечной системы. Обитаемая зона соответствует расстоянию, при котором на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Но одного этого, безусловно, недостаточно для развития жизни. Например, масса планеты также имеет важное значение, поскольку слишком маленькая планета не сможет удержать атмосферу. Слишком большой орбитальный эксцентриситет также является неблагоприятным фактором, поскольку температура атмосферы планеты будет колебаться слишком сильно.
Вероятно, необходимо учитывать и другие условия, такие как тектоника плит, магнитные поля, отсутствие приливного захвата и так далее. Однако уже сейчас мы можем идентифицировать планеты, отвечающие минимальным требованиями – есть жидкая вода на поверхности, массы достаточно, чтобы предотвратить потерю атмосферы, а орбита не слишком эксцентрична. К физическим условиям нужно добавить условия наблюдаемости. При проведении любого поиска признаков жизни на экзопланетах мы вынуждены выбирать родительские звезды, наиболее близкие к нам. Принимая во внимание огромное отношение яркостей звезды и планеты, угловое расстояние между планетой и ее звездой не должно быть слишком маленьким, иначе мы не сможем измерить спектр планеты. Кроме того, чтобы измерить такой спектр с необходимой достоверностью, нужно собрать достаточно фотонов, излучаемых из атмосферы планеты. Эти условия мы можем соблюсти только для планетных систем на ограниченной дистанции – порядка 50 световых лет или ближе.
Число транзитных «двойников» Земли на таких близких расстояниях, вероятно, весьма ограничено. Поскольку все амбициозные проекты астрометрических миссий такого рода были отклонены, единственным оставшимся способом обнаружить потенциально обитаемые планеты на близких расстояниях является доплеровская спектро-скопия. Но мы сталкиваемся с трудностями, пытаясь обнаружить колебания радиальной скорости звезд, так как они составляют всего лишь доли метра в секунду и при этом накладываются на колебания, вызванные другими причинами. Амплитуды собственных колебаний звезд, возникающих в результате их циклической магнитной активности, составляют порядка 1 метра в секунду для самых тихих звезд, а для активных они могут быть в 10 раз выше. Несмотря на эти сложности, спектрограф
Эти первые находки стали возможны еще и потому, что маломассивные звезды гораздо тусклее Солнца. По-скольку обитаемая зона в этом случае находится ближе к звезде, легче зарегистрировать возвратное движение звезды, вызванное притяжением планеты. Низкая масса звезды также является благоприятным параметром. Мы все еще не способны обнаружить настоящий «двойник» Земли, но астрономы вполне уверены, что эта цель достижима. Интересно отметить, что все планеты, о которых я сейчас говорил, находятся совсем недалеко от Солнечной системы.
Все еще трудно оценить количество двойников Земли в обитаемых зонах звезд солнечного типа. На данный момент расходящиеся оценки, которые можно найти в научной литературе, являются хорошим показателем уровня нашего невежества в этом вопросе. Если исходить из предложенного несколькими научными группами сценария коллапса газа из аккреционного диска на ядра протопланет, можно прийти к выводу, что маломассивные планеты должны встречаться очень часто. Мы обнаруживаем планеты во множестве звездных систем. И мы только начали делать это.
