Красный карлик и семь гномов

В ходе специальной пресс-конференции, организованной в штаб-квартире NASA в Вашингтоне, приглашенные журналисты узнали о необычном открытии, сделанном наземным телескопом TRAPPIST (обсерватория Ла Силья, Чили) при участии инфракрасной космической обсерватории Spitzer. С помощью этих инструментов астрономы смогли обнаружить у звезды, расположенной на расстоянии 39 световых лет в созвездии Водолея, сразу семь планет, по размерам напоминающих Землю. Это первый известный случай столь «густонаселенной» системы, состоящей из землеподобных объектов, причем определение «густо» здесь вполне уместно и в буквальном смысле: все они движутся по орбитам, радиус которых меньше среднего радиуса орбиты Меркурия.

Звезде было присвоено обозначение TRAPPIST-1. Она относится к самому «холодному» подтипу спектрального класса M, то есть представляет собой красный карлик с температурой поверхности ниже 2300°C, масса которого составляет менее десятой части массы Солнца (это уже близко к условной границе между «нормальными» звездами и коричневыми карликами, светящимися в основном в инфракрасном диапазоне за счет гравитационного сжатия). В данном случае мощность излучения карлика в 2 тыс. раз меньше, чем нашего светила. Поэтому, несмотря на сравнительно небольшую удаленность, увидеть его можно только в достаточно мощные телескопы: его блеск в видимом диапазоне лишь слегка превышает 18-ю величину. Однако, в сочетании с малыми радиусами орбит его спутников, это как раз и обеспечивает сохранение температурного режима, допускающего наличие жидкой воды на поверхности, по крайней мере, части из них.

Первые три планеты системы были обнаружены с помощью бельгийского роботизированного 60-сантиметрового телескопа TRAPPIST. Эта аббревиатура, совпадающая с названием известного сорта бельгийского пива, расшифровывается как Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope — «Малый телескоп транзитных планет и планетезималей». Он ведет поиск планетоподобных спутников звезд, проходящих по их дискам с точки зрения наземных наблюдателей и вызывающих незначительное снижение их блеска. Сразу после открытия бельгийские астрономы обратились за его подтверждением к специалистам NASA.

Дальнейшие наблюдения, проведенные обсерваторией Spitzer (в инфракрасной части спектра красные карлики излучают интенсивнее и видны намного отчетливее), не только подтвердили реальность трех уже найденных экзопланет, но и дополнили их список четырьмя новыми, а также позволили достаточно надежно оценить размеры всех объектов системы.

Строго говоря, вода может присутствовать на всех семи планетах TRAPPIST-1: благодаря приливному воздействию все они постоянно повернуты к своему светилу одной стороной (как галилеевы спутники к Юпитеру), и на поверхности каждого из них должны иметься участки с температурой около нуля градусов по Цельсию и выше. Но наилучшие условия для существования жизни «земного типа», согласно последним расчетам, складываются на четвертом, пятом и шестом спутниках звезды в порядке удаления от нее. Это самый большой известный на данный момент «набор» потенциально обитаемых экзопланет в одной системе.

В мае 2016 г. на звезду был наведен космический телескоп Hubble с целью поисков у ее планет возможных обширных водородных атмосфер (такими газовыми оболочками должны обладать «ледяные гиганты» наподобие Урана и Нептуна или их уменьшенные версии). Спектральные наблюдения не выявили их признаков, после чего ученые уверились в том, что в данном случае мы имеем дело со скалистыми планетами земного типа. В дальнейшем к исследованиям собираются подключить еще один внеатмосферный инструмент — обсерваторию Kepler, в настоящее время работающую в рамках расширенной миссии K2. И, конечно же, TRAPPIST-1 уже внесена в список приоритетных целей для телескопов нового поколения, первым из которых станет James Webb Space Telescope (JWST) — его запуск запланирован на вторую половину следующего года. Он сможет провести более детальный анализ экзопланетных атмосфер и обнаружить в них множество важных химических соединений — таких, как кислород и озон, водяной пар, метан, углекислый газ, а также более сложные летучие вещества. Это позволит сделать более обоснованные предположения о наличии либо отсутствии там жизни.

Астрономы отмечают, что небо планет системы TRAPPIST-1 для их возможных обитателей выглядело бы необычайно живописным: диски практически всех спутников звезды были бы видны невооруженным глазом, а ближайшая по отношению к наблюдателю внешняя планета в противостоянии имела бы больший размер, чем Луна для жителей Земли, и на ней несложно было бы разглядеть крупные детали рельефа или облачного покрова. А сияние красного карлика придавало бы этому великолепию красно-оранжевый оттенок…