Книга Воображаемая жизнь. Путешествие в поисках разумных инопланетян, ледяных существ и супергравитационных животных - Майкл Саммерс

из первых букв фразы, описывающей какое‐либо явление и произносимая как отдельное самостоятельное слово. Часть акронимов давно превратилась в известные всем термины: WASP (White Anglo-Saxon Protestant – «белый англосакс‐протестант»), NASA (National Aeronautics and Space Administration – «Национальное аэрокосмическое управление США») или WIMP (Weakly Interacting Massive Particle – «слабо взаимодействующая массивная частица»). Но вот чего авторы не знали – что существует и противоположный способ придумывать термины. Бакроним – это когда сначала придумывают какое‐то хорошо запоминающееся словечко, а потом подбирают для описания подходящее словосочетание с нужными начальными буквами. Название TRAPPIST (TRAnsiting Planets and Planetesimals Small Telescope – «малый телескоп для наблюдений транзитов планет и планетезималей») вначале было обычным акронимом. Однако этот специализированный телескоп (о нем мы вскоре расскажем подробнее) построен и используется бельгийскими учеными. А в Бельгии находятся монастыри траппистов – одного из старейших и наиболее почитаемых христианских орденов. Основан он был в XVII веке во французской Нормандии. Но если вы о нем когда‐нибудь слышали, то, скорее всего, потому, что монахи‐трапписты владеют секретом производства прекрасного пива, которое, естественно, так и называется траппистским. Большинство же монастырей, в которых варят это пиво, находится в Бельгии. Поэтому возникает логичный вопрос: к чему относится бакроним TRAPPIST, к пиву или к монахам?

Мы знаем, что несколько представителей астрономического сообщества Бельгии уже заявили, что бакроним был создан в честь монашеского ордена, а отнюдь не в честь пива. Но мы надеемся, что нам будет позволено выразить некоторый скептицизм по этому поводу. Почему‐то очень легко представляется многолюдное ночное сборище астрономов, где рекой льется пиво и в хмельные головы участников приходит замечательная мысль назвать в честь этого пива свой новый инструмент. Впрочем, угадали мы, как родилось название TRAPPIST, или нет, но пиво и правда великолепное!

Обсудив этимологию названия телескопа, обратимся к описанию того, для чего TRAPPIST предназначен. Система состоит из двух маленьких телескопов – поперечники их зеркал в размере составляют всего около 60 см, – установленных на удаленных друг от друга горных вершинах: один в Чили, второй в Марокко. Вместе телескопы составляют единую роботизированную систему, управляемую из города Льеж в Бельгии. Их задача – отслеживать кратковременные небесные явления: прохождения комет, затмения (астрономы называют их «покрытиями») далеких звезд объектами пояса Койпера ну и, конечно, транзиты – прохождения экзопланет перед дисками своих материнских звезд.

В 2016 году система телескопов TRAPPIST зарегистрировала три планеты, обращающиеся вокруг карликовой звезды на расстоянии около 40 световых лет от Земли. Звезду назвали TRAPPIST-1 – это была материнская звезда первой системы экзопланет, обнаруженной телескопами TRAPPIST. Последовавшие за этим наблюдения системы при помощи наземных и орбитальных телескопов выявили в ней не менее семи планет земного типа. Мы, как и многие из наших коллег, были поражены этим открытием. В прессе поднялась волна публикаций, посвященных системе TRAPPIST-1. Выполненные в NASA иллюстрации, изображающие новооткрытые планеты, появились на первых полосах газет всего мира. На короткое время исследования экзопланет оказались в самом центре общественного внимания. Поневоле вспоминается предсказание Энди Уорхола о том, что в будущем каждому достанутся его 15 минут славы!

Но затем внимание общественности вернулось к скандалам из жизни звезд и спортивным чемпионатам, а медленный процесс изучения системы TRAPPIST-1, приносивший астрономам все больше новых фактов, тем временем шел своим чередом. Несмотря на весь поднявшийся вокруг нее хайп, эта система оказалась нисколько не похожей на нашу Солнечную. Хоть все ее семь планет и близки по размеру к Земле, а три из них вдобавок находятся в «зоне обитания», ни одна из этих планет, по всей вероятности, не является в полной мере подобной Земле (см. главу 9)? как хотелось бы исследователям экзопланет.

Впрочем, начнем с самой материнской звезды. Техническое название звезды TRAPPIST-1 – 2MASS J23062928–0502285 – описывает ее положение на небе. Как мы уже говорили выше, это звезда‐карлик: ее размер составляет всего 11 процентов от размера Солнца. Она едва ли больше Юпитера, хотя по массе и превышает его примерно в 84 раза. Кроме того, она холоднее и краснее, чем Солнце. Из малого размера звезды вытекает несколько следствий, важных для обращающихся вокруг нее планет. Прежде всего, действующая на планеты сила гравитации крайне мала, и все их орбиты расположены к материнской звезде очень близко. Все семь ближе к звезде TRAPPIST-1, чем Меркурий к Солнцу. Поэтому «год» – время полного оборота по орбите звезды – на каждой из планет системы очень короток: от полутора земных суток до 18 с небольшим.

Продолжительность года на экзопланете очень важна для самой нашей возможности изучать ее. Причина проста: количество времени, которое мы можем уделить поискам планетных транзитов у той или иной звезды, ограничено временем существования нашей наблюдательной платформы. Например, космический телескоп «Кеплер», о котором говорилось в главе 11, собирал данные около 10 лет. Лучший способ твердо установить существование экзопланеты – пронаблюдать несколько точно измеренных по времени транзитов. В системе TRAPPIST-1 этого можно добиться всего за несколько месяцев. А вот наблюдателю, изучающему со своей далекой экзопланеты нашу Солнечную систему, пришлось бы потратить на ожидание транзитов Земли несколько лет, а транзитов Юпитера и вовсе пришлось бы дожидаться десятилетиями.

TRAPPIST-1 относится к типу звезд, более распространенному, чем звезды типа Солнца: по оценкам астрономов, около половины всех звезд Млечного Пути – карлики. У карликовых звезд есть одно свойство, которое может оказаться важным для поисков в их окрестностях жизни: они существуют очень долго. Возраст звезды TRAPPIST-1, например, составляет около 8 миллиардов лет, тогда как Солнце на настоящий момент существует всего 4,5 миллиарда лет. Больше того, оценка полного времени жизни TRAPPIST-1 – более 12 триллионов лет! Эта звезда будет сиять еще много тысячелетий после того, как погаснет наше Солнце. На самом деле она настолько холодна – температура ее поверхности примерно вдвое ниже, чем у Солнца, – что излучает в основном волны инфракрасного диапазона. Поэтому наиболее важные данные о транзитах ее планет были получены с Космического телескопа Спицера – инфракрасного орбитального телескопа.

Систематизация продолжительности жизни различных типов звезд выглядит, пожалуй, несколько контринтуитивно, поэтому, наверно, стоит потратить немного времени, чтобы разобраться в ней поподробнее. Каждая звезда начинает свою жизнь, располагая определенным запасом водорода. Водород превращается в гелий в ходе термоядерного синтеза – слияния атомных ядер. Выделяющаяся вследствие этих реакций энергия создает давление, противодействующее коллапсу – схлопыванию звезды под неумолимой силой ее огромного тяготения. Солнце, к примеру, чтобы не сколлапсировать, ежесекундно «сжигает» 600 миллионов тонн водорода, и именно энергия, высвобождаемая при этом «горении», поступает наружу в виде солнечного света.

Первое, что приходит здесь в голову, – что звезда большей