Статията е написана през 2009-та година от Светослав Александров и е възможно да съдържа остаряла информация.
„Сами ли сме във Вселената или не?” – този въпрос винаги е вълнувал научната общност. Днешното високотехнологично общество все още не е в състояние да даде категоричен и еднозначен отговор на този въпрос. До този момент знаем, че животът най-вероятно се заражда на планети, които обикалят около своите звезди – Земята е типичен пример за това. За съжаление освен Земята нямаме друг подобен пример. В Слънчевата система има цели осем други планети и на нито една от тях няма установен разумен живот. Меркурий и Венера са твърде горещи. Марс е огромна студена пустиня. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун са газови гиганти без твърда повърхност. Днес изследването на тези планети цели установяването на най-обикновен микробиален живот. В научната общност вече еднозначно се твърди, че ако има някъде разумен живот, той ще се намира в някоя далечна звездна система, на светлинни години разстояние от нас!
Космическият телескоп "Кеплер", който на тази снимка се намира в предпазния контейнер. Credit : NASA/Jack Pfaller. В момента на писането на статията телескопът вече е прикачен за ракетата "Делта 2", която ще го изпрати в космоса, за да търси обитаеми екзопланети.
„Има ли някъде на другите планети от други звездни системи същества, които също като нас гледат нощем към небето и се питат дали са сами?” – тази мисъл сама по себе си е много романтична. Логично е да се предположи, че както Слънцето не е единствената звезда от Млечния път, така и планетите като Земята не са единствените по рода си и се срещат доста често. Търсенето на други Земи е вълнуващ, но същевременно много труден проблем за съвременната наука. Когато нощем се вгледаме в небето, ние виждаме звездите като дребни точки и само от учебниците знаем, че представляват гигантски огнени кълба. Техните евентуални планети са многократно по-малки и са нищожен източник на светлина, който е много трудно да бъде регистриран от Земята. Затова потвърждаването на една извънслънчева планета е свързано с редица трудности и се допускат много грешки.
Всички потвърдени досега извънслънчеви планети са открити след 1988 година. Тези първоначални данни са доста обезкуражаващи – откритите планети представляват или големи газови гиганти (с размера на Юпитер или по-големи от него), или големи супер-Земи (скалисти, многократно по-големи от Земята планети). Много от тези газови гиганти и супер-Земи се намират в голяма близост до своята звезда и я обикалят в рамките на дни. Дори Меркурий се намира много по-далече от Слънцето, отколкото тези планети. Такива „горещи Юпитери” и „горещи Земи” не биха били подходящи за живот – водата в течно състояние просто не би могла да съществува.
Това, че до този момент не сме открили планета като нашата Земя, не бива да ни обезкуражава. На практика, ако извънземна цивилизация търси планети около нашето Слънце с подобна като нашата технология, тя би открила единствено Юпитер, а може би и Сатурн. Всички останали планети, включително Земята, биха останали невидими. Сегашните методи включват – астрометрия, пулсар тайминг, транзитен метод и др. Астрометрията е най-старият метод. При него астрономите търсят отклонения от орбитата на дадена звезда, които биха били причинени от наличието на планета. Всяка планета би била причина звездата й да се движи в малка кръгова или елиптична орбита поради гравитационното й влияние.
Всеки метод има своите предимства и недостатъци. Подбирането на правилната методология е критично за търсенето на определен тип екзопланети. Освен това нас не ни интересуват всички видове екзопланети, а само такива, които имат достатъчно условия, за да са обитаеми:
- Планетата трябва да е в рамките на обитаемата зона на звездата – да е на такова разстояние от нея, че температурата на повърхността й да поддържа водата в течно агрегатно състояние.
- Планетата трябва да е от земен тип, а не газов гигант като Юпитер.
- Планетата трябва да има подходяща маса и диаметър. Например планети с малка маса не биха могли да задържат достатъчно количество атмосфера.
- Планетата трябва да има подходящи орбитални параметри. Колкото по-голям е ексцентритетът, толкова по-голяма е температурната флуктуация. Идеалната планета би следвало да има ексцентритет, който е близък до нулата – т.е. кръгова орбита. Можем да си представим какво би станало със Земята, ако нейната орбита имаше по-голям ексцентритет – например със стойности около 0.5 – орбитата на Земята щеше да бъде елиптична, в определени моменти водата в океаните щеше да кипи, а в други моменти – да замръзва. Животът надали би бил възможен.
НАСА се подготвя да изстреля космическия телескоп „Кеплер”. Това е първата мисия, която ще е в състояние да намира планети като Земята. „Кеплер” ще използва т.нар. транзитен метод – когато планетата минава през диска на звездата, това води до промяна в яркостта – от порядъка на 1/10 000. Промяната трябва да бъде периодична, ако е причинена от планета. „Кеплер” ще проучва едновременно 100 000 звезди, което увеличава шанса да бъде установен планетарен транзит. Така той ще даде отговор на един от най-наболелите въпроси – редки ли са планетите като Земята или се срещат често? Ако планетите като Земята са редки, „Кеплер” няма да открие много такива. Ако планетите като Земята се срещат често, „Кеплер” ще открие стотици от тях!
Освен това – ние трябва да открием планети в обитаемите зони около звездите си! Така времето между транзитите е приблизително около една година. За да можем да потвърдим планета със сигурност, тя ще трябва да направи поне 4 транзита. Затова мисията ще продължи близо три и половина години!
И чак тогава ще сме в състояние да правим каквито и да е заключения за честотата и състоянието на планетите във Вселената.