День республики № 1 от 11.01.2025

Наша Земля не одна во Вселенной

В конце декабря в САО РАН прошел необычный семинар

14 января в 15:07
 просмотров
Так выглядит Большой телескоп азимутальный
Так выглядит Большой телескоп азимутальный
Источник — Фото Сулима КУДУСОВА

В поселок астрономов Буково на несколько дней со всей страны съехались специалисты, изучающие планеты земной группы (Земля, Венера, Марс), а также экзопланеты.

О чем шла речь?

В слове «экзопланета» приставка «экзо» означает «вне», «снаружи». Экзопланеты – это все планеты за пределами Солнечной системы. Большинство из них, как и Земля, вращаются вокруг звезд, но встречаются и не привязанные к орбите определенной звезды. Большинство открытых экзопланет находятся внутри Млечного пути. При помощи мощных телескопов ученые измеряют размеры планет, их состав и поверхность. В массовом сознании эти объекты связаны с возможностью переселения туда землян или использования этих планет для пополнения ресурсов Земли, но ученые пока воздерживаются от прогнозов и называют подобные проекты фантастикой.

Тем не менее, эта тема в мире актуальна с середины 80-х, а в ХХI веке начался настоящий бум исследований по этой проблематике. По мнению директора САО РАН Геннадия Валявина, тема экзопланет не такая уж и сложная интеллектуально, методики их поиска известны. «Все, что нужно было сделать, это вложить деньги, потому что для поиска экзопланет нужны очень точные спектрографы, точные прецизионные приемники излучения и широкоугольные телескопы. В 90-е у нас с этим было плохо, мы в принципе не могли заниматься этой темой, хотя наши ученые, каждый сам по себе, индивидуально, в рамках международных групп участвовали в этом, кто с Европой, кто-то с Америкой, я с Азией работал, с корейцами в первую очередь, с японцами, с китайцами», – говорит Геннадий Валявин.

Войти хвостом в авангард

В 2014 году только что созданный Российский научный фонд начал свою работу с того, что объявил мегагранты, что не практиковалось раньше в постсоветской России. Стало возможным на конкурсной основе получить большие деньги на исследование интересной темы. В 2014 году ученые САО РАН подали заявку на получение гранта и выиграли его. Наша обсерватория оказалась одним из шестнадцати институтов, которые получили такую поддержку. И тогда в обсерватории создали комплекс аппаратуры, то есть это небольшие широкоугольные телескопы, которые позволяют искать транзитные экзопланеты, то есть те планетные системы, которые видны Земле ребра. Периодически планеты, если они существуют, затмевают свою родительскую звезду, и происходит небольшое падение блеска, вот это падение блеска и регистрируется. Возглавил эту работу нынешний директор САО РАН Геннадий Валявин. Он был инициатором и основным идейным вдохновителем проекта создания спектрографа высокого спектрального разрешения, который был запущен в 2020 году, и на нем были получены интереснейшие результаты по экзопланетной тематике.

«Мы создали очень точный спектрограф, который позволяет искать лучевые скорости у звезд, которые переменны из-за наличия у них экзопланет. И мы начали эти планеты открывать. С 2014 года пошло финансирование, с 2015-го мы начали строительство телескопов, а уже в 2018-м мы приступили к регулярным исследованиям на новых комплексах. В двадцатых мы вошли «хвостом» в авангард институтов и стран, которые занимаются этой задачей», – рассказал Геннадий Валявин.

Мир устроен по-другому

САО РАН работает над этой темой в консорциуме с Институтом космических исследований, и именно ИКИ РАН стал инициатором и драйвером прошедшей конференции.

По мнению заместителя директора САО РАН Азамата Валеева, интерес к экзопланетам вызван развитием техники и технологии. Еще сотни лет назад ученые высказывали мнение о том, что у каких-то звездных систем должны быть планеты, но это были исключительно гипотезы, подтверждений которым никакими наблюдательными приборами обнаружить было нельзя. И даже когда первые измерения делались по лучевым скоростям у некоторых звезд и в этих системах потенциально обнаруживались планеты, это обычно засчитывали за какие-то ошибочные измерения, потому что такого не должно было существовать, потому что искали то, что похоже на нашу Солнечную систему.

«А мир, оказывается, устроен по-другому, то есть основной контингент экзопланет составляют горячие планеты, обращающиеся очень близко к родительской звезде. Год на этих планетах составляет 2-3 дня. То есть планета совершает полный оборот всего за 2-3 дня, и температуры там могут достигать полутора тысяч градусов на поверхности. А при этом, за счёт того, что планета с родительской звездой находится в синхронном вращении, как Земля с Луной, экзопланета, по сути дела, повёрнута всё время одной стороной. В результате на дневной стороне температура может отличаться на 500-1000 градусов от обратной стороны», – считает Азамат Валеев.

Но самые последние измерения уже из космоса показали, что есть экзопланеты с атмосферами, и эти атмосферы эффективно переносят тепло с дневной стороны на ночную. Есть экзопланеты без атмосферы, у которых этот перенос менее эффективен. Ну и, собственно говоря, запуск телескопа James Webb, который наблюдает в инфракрасном диапазоне, позволил продвинуться в решении вопроса о составе атмосфер экзопланет.

Надежды и перспективы

На конференции обсуждались как экспериментальные методы дистанционного изучения физических процессов, так и последние данные наблюдений планет Солнечной системы, результаты и методы численного моделирования. Особое место было уделено современным достижениям в области исследования экзопланет, перспективам развития методов детектирования землеподобных планет вне Солнечной системы.

Дамир Гадельшин, научный сотрудник лаборатории магнетизма звезд САО РАН, тоже интересуется экзопланетами. По его мнению, экзопланеты интересны сами по себе, а не только в контексте поиска жизни на них. Есть геологи, которые изучают Землю, есть биологи, которые изучают биосферу. Но сама планета тоже может быть интересна вне контекста жизни на ней, просто как объект изучения. То же самое с экзопланетами. Это не обязательно какие-то пристанища для жизни, чтобы переселиться землянам. Это, наверное, пока в фантастике, или в каких-то очень уже отдаленных перспективах.

Но, с другой стороны, чем чёрт не шутит?

Справка

Семинар «Исследование планет Солнечной системы и экзопланет» организован при участии лабораторий планетной астрономии, экспериментальной спектроскопии (грант-субсидия на выполнение государственного задания по теме фундаментального научного исследования «Планета»), отдела физики планет и малых тел Солнечной системы Института космических исследований РАН, Института астрономии РАН, Института лазерной физики СО РАН и Специальной астрофизической обсерватории РАН.

Ольга МИХАЙЛОВА
Поделиться
в соцсетях
Азамат Валеев астрономические наблюдения астрофизика астрофизические исследования Геннадий Валявин грантовая поддержка Дамир Гадельшин ИКИ РАН Институт космических исследований исследования исследования экзопланет конференция КЧР наука научная деятельность научная конференция научные исследования научный семинар научный сотрудник п. Буково поиск экзопланет Российский научный фонд САО РАН семинар