Открытие было сделано с помощью прибора HARPS – измерителя радиальной скорости для поиска планет. Это самый точный спектрограф в мире – он может измерить радиальную скорость звезды с точностью до 3,6 км/час, который был установлен на телескопе Южной европейской обсерватории в Чили.
Gliese 581 – «коптящая свеча во Вселенной»
Полученные данные свидетельствуют о том, что поверхность планеты 581с каменистая, подобно земной, или покрыта океанами
Сама звезда известна давно, это красный карлик массой всего 0,31 массы солнца – крошка по звездным меркам, учитывая, что и наше светило относится к карликам. Такие звезды, спектрального класса М, называет еще металлическими – в их излучении присутствуют полосы поглощения металлов (железа, никеля, иногда титана). Это сравнительно холодные красные звезды. Их температура составляет 2500–3600 К.
При такой температуре уже возможно существование некоторых молекул, например оксидов титана и ванадия. Звезды этого типа испускают очень мало света, иногда в 10 тыс. раз меньше Солнца. Они очень медленно сжигают водород, и срок их существования составляет 15–18 млрд лет (для примера, расчетный срок существования Солнца, находящегося в середине жизненного цикла, составляет 12 млрд лет).
Возможно, красные карлики – самые распространенные объекты звездного типа во Вселенной. Проксима Центавра, ближайшая звезда к Солнцу, – красный карлик (спектральный класс M5, звездная величина 11,0), как и 20 из следующих 30 ближайших звезд. Однако из-за их низкой яркости они мало изучены. Такие карлики по космическим меркам живут довольно долго и заканчивают существование как черные дыры небольшой массы или медленно догорают, излучая в окружающее пространство тепло и электромагнитное излучение еще миллиарды лет. Долгое время внимание астрономов такие объекты почти не привлекали – тусклые звезды изучать достаточно сложно.
Так продолжалось до тех пор, пока в 2003 году группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли не пришла к выводу, что планетные системы чаще всего могут иметь звезды с особым химическим составом, и в частности с избытком элементов металлов.
Следует отметить, что химики и астрономы по-разному определяют понятие металлов. Астрономы относят к последним любой химический элемент, кроме водорода и гелия. Однако ряд звезд (среди них и наше Солнце) также содержат самые настоящие металлы, а у некоторых звезд даже есть железное ядро. Изучив спектральный состав 750 звезд (в том числе имеющих или возможно имеющих планеты), ученые пришли к выводу, что вероятность возникновения планет у «металлических» звезд выше, чем у простых (она составляет не менее 20%).
Планеты земной группы в своем составе также имеют железные ядра, поэтому благоприятные условия для зарождения жизни, видимо, у «металлических» звезд должны быть значительно выше. Как известно, умирающие звезды, взрываясь, выделяют «металлы», которые формируют уже новые звезды. Таким образом, начиная с Большого взрыва звезды становятся все богаче тяжелыми элементами.
По мнению Дебры Фишер, это позволяет предположить, что звезды на ранней стадии развития, содержащие максимальное количество «металлов», с наибольшей вероятностью порождают планетные системы, похожие на нашу. Мэтт Берли, известный «охотник за планетами» из Великобритании, согласен с выводами Фишер, и, по его мнению, резкое сужение числа звезд, наблюдающихся в целях поиска планетных систем, позволит астрономам добиться большего успеха, чем многочисленные попытки попасть пальцем в небо.
«Или покрыта океанами»
Собственно, последнее открытие, возможно, блестящее подтверждение теории Фишер и Берли. У Gliese 581, полностью подпадающую под выдвинутую теорию, обнаружились как минимум две, а возможно, целых три планеты.
Самая большая из них, размером с наш Нептун, была обнаружена еще в 2005 году группой немецких и швейцарских ученых. С точки зрения поисков жизни объект Gliese 581b вряд ли представляет интерес – согласно имеющимся у нас знаниям подобные небесные тела представляют собой скопления сжиженного газа, возможно, с твердым ядром внутри.
Гораздо любопытней два других объекта. Gliese 581c – ее масса составляет около пяти земных масс, и это самая маленькая из известных нам экзопланет. Сила притяжения на 581с в 1,6 раза больше, чем земная, к тому же планета находится в 14 раз ближе от своей звезды, чем Земля от Солнца, поэтому с нее красный карлик кажется в 20 раз больше, чем Луна для нас.
В системе присутствует и третий объект – с индексом Gliese 581d, который массивней нашей планеты как минимум в 8 раз. Но для исследователей наибольший интерес представляет именно планета с индексом C, которая уже поучил неофициальное название «Мега-Земля».
Один виток вокруг своего светила 581с совершает за 13 земных суток. Особенностью этой планеты является то, что вокруг собственной оси она не вращается и всегда повернута к светилу только одной своей стороной.
Как считают европейские специалисты, на планете 581с царят температуры, сопоставимые с земными (до 40 градусов по Цельсию), и может присутствовать вода в жидком состоянии. Расчеты экспертов также указывают на то, что у 581с должна быть атмосфера, хотя о ее составе в настоящее время ничего не известно.
Как сообщили авторы открытия во главе со Стефаном Удри из Женевской обсерватории (Швейцария), полученные им и его коллегами в результате изысканий данные свидетельствуют о том, что поверхность планеты 581с или каменистая, подобно земной, или покрыта океанами. Между тем, как считает один из участников группы Удри профессор Мишель Мейор, открытие планеты 581с представляет собой «важный шаг на пути к возможному обнаружению жизни во Вселенной» за пределами Земли. В то же время, признал Мейор, у авторов нынешнего открытия все еще остается по нему множество вопросов, на которые они пока не в состоянии дать ответ.