Астрономы готовят новый инструмент, который должен обнаружить планеты земного типа вблизи других звезд.
Пока что небесные тела размером с Землю у других звезд увидеть нельзя, равно как и не удается обнаружить их косвенным путем, наблюдая за изменением светового потока от звезды. Ученым мешают огромные расстояния и тот факт, что сами планеты не излучают, а лишь отражают падающий на них свет. Заметить даже газовые гиганты размером в несколько раз больше Юпитера на фоне звезд удалось лишь в 1990-х годах, а обнаружение твердых планет стало возможным лишь в 2005 году. Да и то речь шла о так называемых «суперземлях», которые значительно превосходят нашу планету.
Такие планеты, при нахождении на достаточно благоприятном расстоянии от звезды, могут уже быть обитаемыми, но все-таки наибольший интерес для астрономов представляют скорее небесные тела меньшего размера— вроде Земли, Марса или Венеры. Их масса, с одной стороны, достаточна для удержания атмосферы, а с другой – не столь велика, чтобы полностью исключить вероятность формирования привычных нам форм жизни.
Гравитация
С ростом массы планеты растет и сила тяжести, которую часто измеряют через ускорение свободного падения g (как быстро набирает скорость падающее тело). При этом 1g соответствует нормальным земным условиям, 2g означает увеличение веса вдвое, а 3–4g являются предельной перегрузкой, которую может выдерживать человек на протяжении длительного времени. Существа, живущие на планете с большей гравитацией, должны иметь более прочные кости (или экзоскелеты, как у земных крабов, к примеру) или не покидать водоемов, в которых сила тяжести компенсируется силой Архимеда.
От звезд до мыльных пузырей
Прибор, при помощи которого исследователи из лабораторий реактивного движения (США) надеются выявить экзопланеты наиболее интересного для астрономов размера, будет подключен сразу к четырем телескопам. Комбинируя четыре пучка света, он сможет выделить слабый отблеск планеты путем ослабления света от самой звезды.
Метод так называемой обнуляющей интерферометрии основан на явлении интерференции, сложения двух волн. Волны при наложении друг на друга могут как усиливаться (при попадании «горб на горб, впадина на впадину»), так и гасить друг друга («впадина» на «горб» вместе дадут ровную поверхность), а так как свет тоже представляет собой волны, два луча можно сложить как с усилением, так с ослаблением яркости.
Аналогия
Искать планету у другой звезды— все равно что пытаться на фоне яркого прожектора рассмотреть включенный рядом с ним дисплей сотового телефона. Причем ситуация осложняется еще и тем, что прикрыться от «прожектора» ничем нельзя, так как даже самый маленький экран неизбежно закроет и интересующий ученых объект.
В отличие от коронографов (приборов, в которых для наблюдения за солнечной короной яркий диск Солнца закрывают экраном) обнуляющие интерферометры позволяют получить очень тонкие «слепые зоны», закрывающие слепящий свет звезды. Никакой экран на такое не способен в принципе.
Красивый пример интерференции, переливающаяся всеми цветами радуги пленка мыльных пузырей. Природа этих цветов - сложение волн, отраженных от внешней и внутренней стороны стенки пузыря усиливает одни и ослабляет другие цвета.
Саму идею использовать интерференцию для того, чтобы посмотреть на экзопланеты, предложили еще в 1978 году, а несколько обсерваторий ее уже активно используют. Но Стефан Мартин, один из работающих над проектом ученых, говорит, что их разработка будет значительно превосходить аналоги. В сообщении NASA указывается на то, что новый прибор сможет показать в десятки, а то и в сотню раз лучшие результаты, чем уже существующие аналоги. И именно эта разница, как считают исследователи, может наконец-то сделать наблюдение похожих на Землю экзопланет реальностью.
