Читать книгу Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий - Страница 73

Проблема существования планет за пределами Солнечной системы стала рассматриваться главным образом философами в связи с проблемой множественности миров. Главным методом, который использовался при формировании подобных представлений, был метод отождествления. Ход мысли философов, начиная с Джордано Бруно, был следующим: раз Солнце – рядовая звезда, а Земля – обычная планета, значит, у многих, если не у всех звёзд имеются такие же планеты, и на многих, если не на всех планетах сформировались цивилизации, подобные земной. В свете знаний, добытых современной наукой, подобный геоцентрический подход представляется очень наивным. И в то же время огромное разнообразие и всесторонний разброс форм космического порядка, образующихся и функционирующих в процессе эволюции, создаёт уверенность в том, что даже чисто статистически жизнепорождающие формы не могут не повторяться в самых различных вариантах. Всеобщность же процессов мобилизации, лежащих в основе эволюции в узком смысле, подкрепляет эту уверенность, исходя уже не из соображений о случайной повторяемости жизнепорождающих форм, а уже исходя из динамики образования космических порядков, их столкновений, естественного отбора наиболее устойчивых из них и повышения сохраняемости тех форм, которые способны к самовоспроизведению и самосохранению. Космос – неисчерпаемая лаборатория, в которой происходит никогда не прекращающийся эксперимент по выработке жизни и разума.

Планеты с твёрдой поверхностью, защитным слоем атмосферы, разнообразием природных ресурсов, обеспеченностью энергией, исходящей из центральной звезды, являются наиболее вероятными кандидатами на возникновение жизни, по крайней мере такого типа, который по определённым параметрам сходен с земным. Отсюда – неиссякаемый интерес землян к поиску планетных систем в иных звёздных мирах. В конце XX – начале XXI веков в этом направлении были достигнуты первые обнадёживающие успехи.

Попытки же обнаружения экзопланет (т. е. планет, вращающихся вокруг других «солнц») ведутся с начала XX века. Ещё в 1916 г. американский астроном Эдуард Барнард выступил с заявлением об открытии им планеты, вращающейся вокруг звезды и оказывающей влияние на её движение. Сообщение вызвало грандиозную научную сенсацию. Фотографии звезды Барнарда, получившей название в честь первооткрывателя планеты, неоднократно публиковались в изданиях самых разных стран на протяжении многих десятилетий. Автор открытия стал мировой знаменитостью. К сожалению, выводы Барнарда оказались ошибочными, планеты у звезды Барнарда не оказалось. Но сама надёжная проверка наличия планеты оказалась возможной лишь тогда, когда настолько развилась техника наблюдений, что она стала обеспечивать реальное обнаружение экзопланет и доказательство, хотя и косвенное, их наличия, а также присущих им физических параметров. Следует отметить, что заблуждение Барнарда, как и заблуждение Скиапарелли, увидевшего на Марсе каналы, которых не было, было продиктовано не стремлением «прогреметь» в научном сообществе, а активной установкой, повлиявшей на восприятие, подавившей критическое мышление и вытеснившей альтернативные обоснования. Такая установка, сыграв роль мобилизационной структуры восприятия, заставила принять кажимость за факт.

Однако в науке даже заблуждения становятся средством для открытия истины, стимулятором для альтернативного поиска. Это проявляется и в условиях, когда прямое обнаружение остро интересующих человечество объектов длительное время остаётся невозможным, а их наличие приходится открывать и проверять косвенным путём.

Поиск экстрасолярных (внесолнечных) планет осуществляется главным образом на основе обнаружения эффектов, происходящих с их «материнскими» звёздами. Обращения планет вокруг своих звёзд выявляется по малозаметным колебаниям положения звёзд, определяемым через сверхчувствительные спектроскопы. В соответствии с эффектом Доплера спектральные линии свечения звезды сдвигаются к красному или синему тону в направлении где находится планета. Построив график такого смещения, астрономы получают синусоиду и по ней вычисляют период обращения планеты вокруг данной звезды. Разумеется, такой метод даёт мало информации, нам хотелось бы узнать больше. Однако из-за огромных расстояний и всегда временной ограниченности технических средств пока ещё ничего лучшего нельзя предложить.

Уже в 70-е годы XX века стало возможным обнаружить кольца пыли, окружающие многие молодые звёзды, через их влияние на инфракрасный спектр этих звёзд. В середине 80-х годов появились первые фотографии пылевых колец. Эти кольца могут быть протопланетными туманностями, из которых в дальнейшем сформируется планетная система, как это произошло в Солнечной системе. Но они могут быть и остатками формирования системы, чем-то вроде пояса Койпера, т. е. орбитальной свалки «строительного» мусора и пыли, осевших на окраинах после того, как упорядочивающее воздействие гравитации стянуло вещество газопылевого облака в чётко выраженные космические структуры.

Первые подтверждённые сведения об экзопланетах были получены соотечественником Коперника, польским астрономом Алексом Вольцжаном в 1991 г. Наблюдая радиопульсар, находящийся приблизительно в тысяче световых лет от нашего Солнца, Вольцжан обнаружил наличие перерывов в радиоизлучении, несомненно свидетельствовавших о том, что испускание сигналов заслоняется обращающейся вокруг пульсара планетой. Исследования, проведённые в 1991–1996 годах, позволили обнаружить вокруг этого пульсара планетарную систему, в чём-то похожую на Солнечную. Первая планета с массой 0,2 массы Земли обращается вокруг пульсара со скоростью 25 земных суток, вторая с массой 4,3 земных масс – за 67 суток, третья с массой, в 3,6 раза превышающей земную – за 98 суток и четвёртая, в 95 раз массивнее Земли, – за 170 земных лет.

Казалось бы, всё замечательно. На основании полученных данных можно предположить наличие у пульсара трёх планет «земной» группы и одной планеты-гиганта с массой Сатурна. Однако эти данные не вписываются в то, что учёные уже знают о физике пульсаров, представляющих собой нейтронные звёзды с огромной массой и очень компактными размерами. Непонятно, как мощное поле тяготения нейтронной звезды не притянуло эти планеты в термоядерную топку. И тем более непонятно, каким образом эти планеты уцелели при взрыве сверхновой, в результате которой образуются нейтронные звёзды. Поэтому открытие Вольцжана считается чрезвычайно интересным, но очень спорным.

Не менее странным является и открытие швейцарскими учёными в 1995 г. так называемого «горячего Юпитера». Это открытие получило признание в качестве первого в истории человечества несомненного обнаружения экзопланеты. В ходе широких исследований сотрудники Женевской обсерватории измеряли колебания движений 142 звёзд, отобранных по принципу относительной близости к Солнцу и похожести на него по наиболее важным физическим параметрам. При этом у звезды 51 в созвездии Пегаса были обнаружены колебания радиальной скорости, свидетельствовавшие о нахождении планеты-гиганта, равного по массе Юпитеру. Период обращения этой планеты вокруг звезды равен всего лишь 4 земных суток, а расстояние от звезды – около 7 млн. километров, т. е. в 8 раз ближе, чем орбита Меркурия отстоит от Солнца и в 20 раз ближе орбиты Земли. При такой близости температура поверхности планеты должна быть не меньше 700 °C, в соответствии с чем планета и получила прозвище «горячего Юпитера», и такое же прозвище стало применяться к подобным объектам. В настоящее время «горячие Юпитеры» обнаружены в уже в окрестностях более 150 различных звёзд. И в первом, и в последующих таких открытиях содержится многое, что не укладывается в представления, сложившиеся на основе исследований нашей родной Солнечной системы. Исходя их наших знаний о Солнечной системе, весьма странным представляется образование планет-гигантов в непосредственной близости от светила.

Сдвиг в сторону обнаружения планет-гигантов и прежде всего «горячих Юпитеров» объясняется несовершенством современной аппаратуры, которая требует чрезвычайной точности измерений спектральных сдвигов и позволяет легче всего находить очень массивные планеты, обращающиеся на минимальных расстояниях от звезд.

Самая мелкая из планет, обнаруженных до 2004 года, обладает массой в 40 % от массы Юпитера, обращается вокруг звезды, вдвое превышающей яркость Солнца на расстоянии 4,6 % от расстояния орбиты Земли по отношению к Солнцу, с периодом обращения 3,5 земных суток. Можно только предположить, какой ад царит на этой планете!

В 2004 году португальские учёные на расположенном в Чили телескопе обнаружили планету с массой, всего лишь в 14 раз превышающей массу Земли, т. е. приблизительно равной Урану. Юпитер же по массе равен около 318 масс Земли, что немаловажно напомнить для сравнения. Эта планета обращается вокруг звезды в созвездии Жертвенника, находится на расстоянии от этой звезды, в 10 раз меньшем расстояния от Земли до Солнца. Соответственно температура её поверхности составляет не менее 650 °C. Тем не менее первооткрыватели планеты считают, что она имеет твёрдую поверхность и не является газовым гигантом.

До настоящего времени обнаружена только одна звезда, Эпсилон Андромеды, которая имеет систему из нескольких планет (если, конечно не считать вышеупомянутый пульсар). Три планеты, обращающиеся вокруг ней, также очень велики и горячи. Первая из них с массой в 0,7 массы Юпитера находится от звезды на расстоянии 6 % расстояния от Земли до Солнца, период её обращения – 4,6 земных суток. Вторая с массой в 2,1 раза больше Юпитера имеет орбиту на расстоянии 8 % от орбиты Земли до Солнца и период её обращения 241 земных суток. Третья с массой 4,6 масс Юпитера, с орбитой – 2,5 расстояния от Солнца до Земли и с периодом обращения 1267 суток.

Самая горячая планета из всех открытых в настоящее время «горячих Юпитеров» обращается вокруг звезды в созвездии Пегаса, находящейся на расстоянии 150 млн. световых лет от Солнца. Эта планета объёмом больше Юпитера, с массой, составляющей 0,69 от его массы, так близко расположена своей орбитой к звезде, что разогрета до 1000 °C.

Первая фотография экзопланеты была получена в 2007 г. в световых и инфракрасных лучах на Очень Большом Телескопе в Чили. Эта планета с массой, в 5 раз превышающей Юпитер, обращается вокруг «бурого карлика», находящегося в созвездии Гидры на расстоянии 225 световых лет от Солнца.

Практически каждый год приносит новые сенсации в открытии экзопланет. Назревают и новые прорывы в методах исследования, обеспечивающих более прогрессивные способы восприятия экзопланет. Одним из перспективных методов считается интерферометрия, способ наложения друг на друга сигналов, полученных космическими телескопами, для составления целостной картины и обнаружения мелких деталей.

В 2005 году взяла старт интерферометрическая миссии НАСА (США), которая открывает перспективы для обнаружения планет, лишь в несколько раз превышающих размеры Земли. На 2012 год запланирована совместная программа НАСА и Европейского космического агентства, получившая название «Инфракрасный космический интерферометр». Её цель – обнаружение экзопланет земного типа, определение состава их атмосферы методами интерферометрии и спектроскопии.

В ближайшие 10 лет имеется намерение запустить космический зонд к одной из ближайших звёзд с целью передачи на Землю информации об имеющихся там объектах. Такому зонду потребуется не менее 20 лет космического путешествия, пока он преодолеет межзвёздное расстояние.

Другой путь создания возможностей для наблюдения экзопланет – создание сверхмощных телескопов в комплексе с компьютерными технологиями и всеволновыми приборами, выводимыми за пределы земной атмосферы. База телескопов будущего растянется на огромные расстояния и столь же огромными будут расстояния, на которых будут при их помощи проводиться наблюдения. Есть уверенность в том, что уже через 20-30лет люди Земли смогут наблюдать и изучать экзопланеты земного типа, получать полноценную информацию о планетных системах множества далёких звёзд. И есть надежда, что наступит момент, когда на одной из этих планет мы обнаружим признаки существования цивилизации. С этого момента начнётся новая эра – эра космического партнёрства.