Стаття “Мисливці на планети” розповідає про 30-річну історію відкриття екзопланет (планет за межами Сонячної системи), починаючи з революційного виявлення 51 Пегаса b, та описує сучасні методи, які використовують астрономи в гонитві за “святим Граалем” — планетою-двійником Землі.
Революційне відкриття: Народження “Гарячих Юпітерів”
- Дата та автори: 6 жовтня 1995 року швейцарські астрономи Мішель Майор і Дідьє Кело оголосили про відкриття першої планети, що обертається навколо зорі, схожої на Сонце (51 Пегаса).
- Перша екзопланета: Планета 51 Пегаса b (Димидій) була не схожа на жодну з планет Сонячної системи: це газовий гігант масою щонайменше з половину Юпітера, який обертався навколо своєї зорі всього за 4,23 доби. Через близькість до зорі її атмосфера розігріта до понад
C.
- Новий клас планет: Це відкриття дало початок новому класу планет, названому “гарячі юпітери”.
- Нобелівська премія: У 2019 році Майор і Кело отримали Нобелівську премію за це революційне відкриття.
- Сучасний облік: За 30 років каталогізовано понад 6000 екзопланет і кандидатів на цей статус.
Історичний контекст: Від Арістотеля до Джинса
До 1990-х років панувала теорія, що планетні системи є рідкісними:
- Арістотель (IV ст. до н.е.): Пропонував геоцентричну модель, де Сонячна система була всім Всесвітом, стверджуючи, що “не може бути більше ніж один світ”.
- Епікур (IV–III ст. до н.е.): На противагу, філософ стверджував, що “існує нескінченна кількість світів, деякі подібні до нашого світу, інші не подібні”.
- Сер Джеймс Джинс (поч. ХХ ст.): Його “припливна гіпотеза” передбачала, що планети утворюються лише внаслідок рідкісних зіткнень зір, змушуючи його вважати Сонячну систему “єдиною у Всесвіті”.
- Зміна консенсусу (1940-і): Відмова від гіпотези Джинса та усвідомлення існування мільярдів галактик із мільярдами зір зробили ідею про існування мільярдів планет “реальною науковою можливістю”.
Читайте також: Планета Земля може пережити сьоме масове вимирання – вчені
Методи виявлення екзопланет
Сучасні астрономи використовують два основні методи для пошуку та характеристики екзопланет:
- Метод променевих швидкостей (метод “штрих-коду”):
- Принцип: Планета, обертаючись навколо зорі, викликає її гравітаційне коливання (зміна швидкості). Астрономи вимірюють періодичне зміщення “штрих-коду” зоряного спектра.
- Використання: Дозволяє визначити масу планети.
- Точність: Земля змушує Сонце змінювати швидкість лише на 9 см/сек (повільніше, ніж черепаха). Сучасні інструменти, як-от спектрограф Harps-N (на Канарських островах), можуть вимірювати зсуви з точністю до десятих часток см/сек.
- Транзитний метод:
- Принцип: Спостереження за тимчасовим зменшенням яскравості зорі, коли планета проходить перед нею з точки зору спостерігача.
- Використання: Дозволяє виміряти радіус планети.
- Застосування: Найчастіше використовується космічними телескопами (Kepler, TESS), які можуть одночасно спостерігати багато зір.
Поєднання методів дозволяє визначити як радіус, так і масу планети, що дає змогу моделювати її густину та склад.
Святий Грааль: Пошуки “Двійника Землі”
- Найменша планета: У 2013 році команда Harps-N виміряла масу планети Kepler-78b. З густиною, майже ідентичною земній, вона стала найменшою позасонячною планетою, масу якої виміряли з високою точністю. Однак через орбіту в 8,5 годин це “пекельний світ лави”.
- Унікальність Сонячної системи: Попри тисячі відкриттів, астрономи ще не знайшли жодної системи, схожої на нашу, а також жодної планети, яка була б справжнім двійником Землі за розміром, масою та температурою.
- Майбутнє: Дідьє Кело очолює велику міжнародну співпрацю, яка пізніше цього року встановить спеціалізований інструмент Harps3 на телескопі на Ла-Пальмі. Вчені вважають, що десятиліття спостережень з Harps3 буде достатньо, аби нарешті виявити першого справжнього двійника Землі.
