Петербургские астрономы: "Внеземные братья" старше нас на миллиард лет

Недавно средства массовой информации облетела новость: петербургские астрономы открыли планету, на которой может быть жидкая вода, а значит - жизнь. Пока газеты и информагентства множили сенсацию, в Пулковской обсерватории лишь вздыхали: журналисты все перепутали. 

Не открыли, а вычислили, и ни о какой жидкой воде в данном случае речи идти не может. Что, впрочем, ничуть не умаляет достижений наших ученых. О том, как открываются и "закрываются" новые планеты, корреспонденту рассказал Иван Шевченко, заведующий лабораторией динамики планет и малых тел Пулковской обсерватории.

Иван Иванович, открытие петербургских астрономов будоражит воображение уже тем, что новая планета обращается вокруг Альфы Центавра, которая всегда была объектом особенного внимания фантастов…

Иван Шевченко: Вот вы тоже произносите слово "открытие", что в принципе неверно. Мы только предвычислили орбиту экзопланеты в системе Альфы Центавра. Говорить об астрономическом открытии, пока она не обнаружена наблюдателями, преждевременно.

Экзопланета - это?..

Иван Шевченко: Планета за пределами Солнечной системы. Сейчас открыто уже 1822 экзопланеты, так что само по себе это не такое уж из ряда вон выходящее событие. Но Альфа Центавра - ближайшая к нам звезда. Поэтому наши вычисления и привлекли такое внимание.

Стоит отметить, что Альфа Центавра - двойная звезда. В 2012 году команда европейских астрономов объявила об открытии планеты у одного из ее компонентов. Но это было сделано по косвенным признакам и на пределе возможностей аппаратуры, которой они обладали. И сейчас их открытие вроде бы не подтверждается. Так что не исключено, что вычисленная нами планета может оказаться единственной в системе Альфы Центавра.

Что о ней известно?

Иван Шевченко: Она вращается вокруг обоих компонентов двойной звезды, а не одного, как предыдущая, о которой я только что говорил. Можно с достаточной уверенностью сказать, что ее период обращения - приблизительно 700 земных лет, а расстояние до звезды - 80 астрономических единиц. О размере говорить не могу, но обычно подобные планеты значительно превосходят Землю по диаметру.

Не знаю, откуда в СМИ появилась информация о том, что на этой экзопланете может быть жидкая вода. Категорически неверно. Она находится вне зоны жизни. Только представьте - планета в 80 раз дальше от Альфы Центавра, чем Земля от Солнца. Это очень далеко, уровень звездного изучения, падающего на ее поверхность, слишком низок. Не исключено, что там может быть лед, но никак не жидкая вода.

Там темно, холодно и год длится 700 лет… Но хотя бы жизнерадостное имя ей можно дать?

Иван Шевченко: Вряд ли. Дело в том, что присвоение названия планетам строго стандартизировано. Как правило, это производное от названия либо родительской звезды, либо космического аппарата, с которого велись наблюдения, либо проекта, в рамках было сделано открытие. Предвычисленная нами планета в случае подтверждения получит название Альфа Центавра ABb, поскольку обращается вокруг обоих компонентов - А и В.

Теоретически объявить о своем желании дать новой планете имя лучшего друга или любимой женщины можно. Но оно все равно не будет принято в мировой науке.

Это как с астероидами. Их сейчас открыто около 700 тысяч - казалось бы, есть где разгуляться. Тем более что им действительно нередко дают настоящие имена. Так, в свое время значительная часть астероидов была открыта в Крымской обсерватории, и за многими из них закрепились имена советского происхождения. Но процедура такова, что название нового небесного тела должно быть обосновано, это обсуждается и утверждается комиссией Международного астрономического союза. Дать астероиду имя своей кошки можно, только если вы сумеете убедить ученых в том, что она внесла большой вклад в астрономию.

Я понимаю, что это сложно, но, может быть, вы попробуете объяснить, как именно вычисляются экзопланеты?

Иван Шевченко: Из почти двух тысяч известных экзопланет прямыми наблюдениями открыты буквально единицы. Остальные открываются косвенным методами. Их много, но можно выделить два основных. Первый - метод радиальных скоростей, когда изучаются колебания родительской звезды из-за гравитационного воздействия планеты. Второй - метод транзитов, то есть наблюдение прохождения планет по диску звезды. Еще в XVIII веке мореплаватель Кук аналогичным образом наблюдал транзит Венеры по Солнцу.

Что же касается "нашей" планеты, то мы использовали совершенно новый метод, разработанный учеными Пулковской обсерватории. В его основе - анализ резонансной хаотической динамики в зоне двойной звезды. Непонятно, да?.. В общем, все говорит о том, что планета эта есть, и ее место нахождения мы можем предсказать с достаточно высокой уверенностью.

Хотя бывает всякое. Существует такое понятие как "уровень правдоподобия открытия данной планеты". Те же европейцы, обнаружившие планету в системе Альфы Центавра, объявили, что вероятность ложной тревоги - одна тысячная. И вот видите - эта тысячная сработала. Существование планеты не подтверждается.

Как бы то ни было, теперь дело за наблюдателями.

Сколько всего экзопланет было открыто учеными Пулковской обсерватории?

Иван Шевченко: Я вас, наверное, огорчу. Российскими учеными пока не открыто вообще ни одной экзопланеты. Предвычислить можно, однако для подтверждения необходимы очень мощные современные инструменты типа астрономического спутника НАСА "Кеплер". Именно с его помощью сейчас открывается основная часть экзопланет. Но это высочайшие технологии и миллиарды долларов. С земли можно вести наблюдения методом лучевых скоростей, но для этого опять же не обойтись без сверхточных спектрографов, которых нет ни в Пулковской, ни в любой другой российской обсерватории.

Впрочем, астрономия не имеет географических границ. И если вычисленная нами планета привлечет внимание научного сообщества, возможно, для ее обнаружения будет создана международная программа, тогда в состав команды исследователей наверняка войдут петербургские ученые.

Мы не открываем планет, зато мы их "закрываем". Есть такая интересная планетная система Глизе-581 в созвездии Весов, состоящая из планет, вращающихся вокруг одиночной звезды. Здесь была обнаружена одна из первых экзопланет, входящих в зону жизни. Но молодой сотрудник Пулковской обсерватории Роман Балуев с помощью разработанных им передовых методов обработки данных доказал, что на самом деле такой планеты нет. Его выводы признаны на мировом уровне.

Надо сказать, "закрытие" планет - не такое уж редкое явление в астрономии. Вспомнить хотя бы Плутон. Как вы знаете, в 2006 году его удалили из списка планет. Я участвовал в генеральной ассамблее Международного астрономического союза в Праге, где было принято это решение, и считаю его совершенно справедливым. Дискуссии были нешуточными. Особенно возражали американцы - Плутон же был открыт в 1930-м их соотечественником Клайдом Томбо. 

Но надо было что-то делать, поскольку в поясе Койпера стали открывать подобные Плутону планеты, и даже больше размером. Оставалось два выхода: либо увеличивать число планет в Солнечной системе, либо вводить новую классификацию. Так мы остались с восемью планетами. А Плутон и ряд других небесных тех вошли в новый класс планет-карликов.

Какая самая близкая к нам планета находится в зоне жизни?

Иван Шевченко: По-видимому, это и была планета из системы Глизе-581, которую мы "закрыли". Какая после нее - затрудняюсь сказать. Тем более что это данные неуверенные - мнения астрономов по каждому объекту расходятся.

Зона жизни сама по себе неширокая. В Солнечной системе, например, в нее входит только Земля. Может быть, когда-то давно входил еще и Марс, но все меняется.

Не забывайте, что одного только удачного расположения для возникновения жизни недостаточно. Должна быть атмосфера и много других факторов. Кроме того, в первую очередь открывают крупные планеты типа нашего Юпитера или Сатурна. Может ли в принципе существовать жизнь на таких газовых гигантах - большой вопрос. Принято считать, что это возможно только на планетах скального типа - как Земля. С другой стороны, у гигантов есть скальные спутники, на которых может оказаться жидкая вода. Что является непременным условием существования жизни в той форме, в какой мы ее знаем.

В этом году ученые объявили о том, что найдена экзопланета Кеплер-186f, которую можно назвать двоюродной сестрой Земли. Сестра - потому что похожа на нашу планету и по скальному типу, и по размеру (с погрешностью в пределах десятка процентов), и по тому, что находится в зоне жизни. Двоюродная, а не родная - потому что входит в систему не желтого карлика, как Солнце, а красного карлика - звезды Кеплер-186, расположенной в созвездии Лебедя, на расстоянии 500 световых лет от нас. 

Эта звезда вдвое меньше Солнца, а уровень ее светового излучения ниже в 25 раз. Поэтому околозвездная зона жизни гораздо компактнее. Ее внешняя граница - всего 0,4 астрономической единицы (это радиус орбиты Меркурия). Соответственно и год на "двоюродной сестре" в три раза меньше - 130 земных суток. Спектральный состав излучения, который падает на эту планету, тоже совершенно иной. А значит, происходят совсем другие химико-биологические процессы. Нам остается гадать, какая там может быть жизнь, похожа ли она на нашу, какого цвета там растения…

Вообще, если говорить об открытии экзопланет, то мы сейчас живем в эпоху открытий, которую можно сравнить с великими географическими экспедициями XV - XVI столетий. Нет никаких сомнений в том, что со временем - может быть, очень скоро - во Вселенной найдутся и "родные братья", и "близнецы" Земли.

А можно ли дистанционно определить, есть ли жидкая вода на других планетах?

Иван Шевченко: С определенной долей условности. Это вещи, которые находятся на грани возможности современной техники. С помощью мощных телескопов и специальных методов можно наблюдать линии химических элементов в атмосферах звезд при прохождении планет по их диску и на этом основании делать выводы. Но все это довольно ненадежно. Мы можем предполагать (подчеркну - предполагать!) наличие воды в жидкой фазе только по размерам орбиты и по типу звезды, вокруг которой вращается планета.

Выходит, мы никогда достоверно не узнаем, есть ли жизнь на тех планетах, которые входят в зону жизни?

Иван Шевченко: Ну, знаете, бывают теории разного уровня достоверности. Скажем, теория о черных дырах, которые принципиально невозможно наблюдать. Но, тем не менее, астрономы уверены в их наличии по мощным энергетическим процессам, которые наблюдаются в их окрестностях.

Астрономия вообще на расстояниях дальше размеров нашей Солнечной системы предполагает отсутствие какого-либо эксперимента. Только наблюдения и их интерпретация, исходя из существующих теорий...

Иван Иванович, скажите прямо - есть внеземная жизнь или нет?

Иван Шевченко: В принципе, должна быть. Другое дело, достигает ли она разумной стадии, как долго эта стадия длится, выходит ли цивилизация за пределы ее планетной системы.

Лично я думаю, что формирование жизни - это закономерный процесс. На нашей планете она возникла практически "сразу" после образования Солнечной системы и после этого существовала миллиарды лет, эволюционировала, развилась в разумную форму. Сам факт этого, мне кажется, указывает на то, что это достаточно распространенное явление. Достаточно, чтобы были воспроизведены подходящие физические условия.

Существует интересная концепция обитаемой зоны нашей Галактики, сформулированная австралийским ученым Чарльзом Лайнвивером. Согласно его заключениям, вокруг центра Галактики тянется такая кольцевая полоса, где можно предполагать наличие сложных форм жизни. При этом пик формирования систем, пригодных для этого, прошел примерно за миллиард лет до возникновения Солнца и обращающихся вокруг него планет. Это значит, что обитаемая Земля представляет собой остаточное явление. Если у нас и есть "внеземные братья", то они должны быть старше землян на миллиард лет.

Принимая во внимание то, что на Земле разумная форма жизни существует всего десятки тысяч лет, наша Галактика должна была бы сейчас быть населена цивилизациями с очень высоким уровнем развития. Или же они были, но уже исчезли. Ведь мы никаких братьев по разуму не наблюдаем - ни по активности в радиодиапазонах, ни по другим косвенным признакам.

То есть к рассказам об НЛО и пришельцах вы относитесь…

Иван Шевченко: Скептически