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

с проблемой, незнакомой космическим миссиям Солнечной системы. Ведь несмотря на то, что звезда TRAPPIST-1 гораздо меньше Солнца, орбиты ее планет настолько близки к ней, что ее гравитация будет действовать на космический корабль гораздо сильнее, чем Солнце воздействует на космический аппарат, вышедший из сферы притяжения Земли. Поэтому для цивилизаций системы TRAPPIST-1 выход в межзвездное пространство стал бы серьезной технической проблемой.

Но это вовсе не значит, что жители планет системы TRAPPIST-1 в принципе не смогли бы совершать межзвездные путешествия, – просто им пришлось бы как следует подумать, как это сделать! Люди, к примеру, для того чтобы их космические зонды могли добираться до внешних планет Солнечной системы, додумались до использования так называемых гравитационных маневров. Космическая техника жителей TRAPPIST-1 должна была бы предусматривать похожие приемы с самого начала. В общем, космическим путешественникам системы TRAPPIST-1 было бы легче, чем нам, перелетать с одной планеты своей системы на другую, но намного труднее оторваться от своей материнской звезды. Отметим в завершение этой главы, что по той же причине земным космопроходцам, которые, быть может, когда‐нибудь высадятся на планету системы TRAPPIST-1, будет очень трудно вернуться обратно! И такая экспедиция вполне может оказаться путешествием в один конец.

Майк и Джим

Майк: Слышал новость? В зоне обитания звезды по имени Солнце нашли планету размером с нашу?

Джим: У звезды всего в сорока световых годах от нас? Круто.

M: М-да – но система‐то странная. Все планеты гораздо дальше от родной звезды, чем мы от нашей. Кэлто-47 говорит, что с поверхности любой из них остальные выглядят просто как яркие точки. Ну, типа звезд.

Дж: Ну, если ты не видишь поверхности соседних планет, зачем заморачиваться с космическими полетами на них? Какой смысл?

M: Говорят, у этой планеты размером с нашу, похоже, есть спутник, но атмосферы на нем быть не может – слишком маленький. Вряд ли стоит тратить силы на его колонизацию.

Дж: В общем, выходит, если бы в океанах этой планеты возникла жизнь и со временем там развилась бы техническая цивилизация, им все равно деваться с этой планеты было бы некуда. Пришлось бы навсегда там и остаться.

M: Ну и жизнь! Вот ужас‐то!

14

Вглядимся повнимательней

Чем дальше, тем странней

Мы исследовали возможности для развития жизни в нескольких разных воображаемых мирах. Но при почти бесконечном разнообразии возможных условий на планетах нашей Галактики, это наше перечисление – лишь примитивный набросок классификации миров, которые могут нам встретиться в ее глубинах. И все-таки, чтобы доказать наш тезис о том, что воображение может оказаться наилучшим способом исследования Галактики, в этой главе мы подробно поговорим о некоторых уже открытых планетах, чем‐то похожих на миры, описанные нами в предыдущих главах. Мы начнем с водного мира, напоминающего Нептунию из главы 8, потом перейдем к большим планетам, похожим на Громадину из главы 12, и, наконец, представим целую галерею планет‐странниц – таких как Отшельник из главы 11.

Gliese 1214b: водный мир

На сегодняшний день большинство экзопланет открыто космическими телескопами, такими как «Кеплер» (см. главу 11). Однако одна из наиболее подробно изученных экзопланет, Gliese 1214b, которую мы упоминали в главе 8, была открыта в декабре 2009 года в рамках проекта MEarth. Так называется сеть из восьми одинаковых наземных телескопов, наблюдавших в поисках планетных транзитов примерно 2000 красных карликовых звезд.

Как уже отмечалось в предыдущей главе, процедура присвоения экзопланетам названий довольно сложна. Она начинается с отыскания в каталоге названия материнской звезды. Затем каждой экзопланете, обращающейся вокруг этой звезды, присваивается в порядке открытия такое же название с прибавлением буквы в алфавитном порядке, причем буква a резервируется для названия самой звезды. Таким образом, Gliese 1214b – это первая из планет, открытых вокруг звезды с номером 1214 по каталогу близких к Солнцу звезд, составленному Вильгельмом Глизе. (Может быть, вы помните, что в главе 12 мы говорили о звезде Gliese 876d.)

Красные карликовые звезды и в самом деле очень малы. Обычно их масса составляет не больше трети массы Солнца. При этом на их долю приходится почти 40 процентов всех звезд в нашей Галактике – таким образом, они могут быть наиболее обычным типом материнских звезд в планетных системах. Наиболее важным свойством красных карликов для нас сейчас будет их активность (пятна и бури), вследствие которой планеты в этих системах время от времени купаются в потоках ультрафиолетового и рентгеновского излучения.

Gliese 1214 находится на расстоянии примерно 42 световых лет от Земли. Масса этой звезды – примерно одна шестая часть солнечной; температура поверхности около 2700 °C. Оценка возраста системы Gliese 1214 – около 6 миллиардов лет, то есть она примерно на 30 процентов старше Солнечной системы.

Планета Gliese 1214b – сверхземля с массой около 6,55 массы Земли. Однако ее плотность составляет примерно треть от плотности нашей планеты – ненамного больше плотности воды. Таким образом выходит, что вероятнее всего у Gliese 1214b имеется маленькое ядро из металла и камня, а мантия состоит преимущественно из воды – совсем как у мира, который мы описали в главе 8 под именем Нептунии.

Средняя плотность экзопланеты – очень важная характеристика ее структуры. Поэтому стоит сделать небольшое отступление и объяснить, как мы можем узнать эту плотность. Радиус планеты (а значит, и ее объем) можно вычислить, исходя из величины наблюдаемого потемнения материнской звезды в момент транзита, когда планета проходит между наблюдателем и диском звезды. Массу планеты можно определить на основе измерений лучевой скорости, которую звезда приобретает под воздействием гравитации планеты. И так как плотность равна массе, разделенной на объем, имея результаты этих двух измерений, мы легко можем ее вычислить. Результат для Gliese 1214b таков: ее плотность примерно в 1,87 раза больше плотности воды.

Если бы мы явились в водный мир Gliese 1214b снаружи, сначала мы столкнулись бы с водой в виде пара – ведь планета расположена очень близко к материнской звезде и имеет высокую температуру поверхности. Непосредственно на поверхности планеты вода существовала бы в форме кипящего океана глубиной, вероятнее всего, около 100 км или даже больше. На еще больших глубинах, где давление выше, мы, как уже говорилось в главе 7, обнаружили бы воду в виде льда. Планета представляла бы собой что‐то вроде луковицы, на каждом слое которой мы обнаруживали бы свою фазу воды. И у каждого слоя были бы свои уникальные химические свойства, свои виды энергии и даже своя «океанография».

Так как планета Gliese 1214b состоит главным образом из воды, она должна была бы образоваться достаточно далеко от материнской звезды – чтобы вода на ней могла накапливаться и не испаряться в процессе ее