В США 7 марта 2009г. осуществлен РН «Delta-2» запуск на гелиоцентрическую орбиту космического телескопа «Кеплер». Главная задача телескопа Kepler — поиск в нашей Галактике пригодных для жизни планет. Методику обнаружения планет в других звездных системах предложили шведские ученые в 1995г. Тогда же и была открыта первая планета, обращающаяся вокруг звезды U.Ma. 47. Масса планеты в 800 раз превосходит массу Земли. Свет, идущий от планеты — отраженный свет центрального светила. Интенсивность светового потока, приходящая к наблюдателю от планеты, несопоставима по величине со световым потоком, идущим от центрального светила. Если говорить применительно к наблюдательной астрономии, можно сформулировать это так: звездная величина планеты, обращающейся вокруг той или иной звезды, как объекта наблюдения, будет в тысячи и более раз меньше звездной величины самой звезды. Объект такой светимости с помощью современной астрономической аппаратуры определить очень сложно. А если учесть огромные расстояния, отделяющие нас от других звездных систем, становится ясным: при наблюдении с Земли планета другой звезды будет находиться на расстоянии в доли угловых секунд дуги, т. е. практически сливаться с самой звездой.
Телескоп «Кеплер»
Однако не только притяжение звезд влияет на планеты. Справедливо и обратное, планеты своим притяжением отклоняют звезду. Конечно, воздействие такой небольшой планеты, как Земля или Венера, вызывает очень незначительные отклонения. Но если взять, к примеру, такие гиганты, как Юпитер или Сатурн, то гравитационное поле их гигантских масс способно вполне ощутимо «сдвинуть» Солнце. Данное явление наблюдается и в самом деле.
Но, раз планеты-гиганты нашей системы способны влиять на Солнце, то почему данное явление не может повториться еще где-нибудь. Именно на этом, в первую очередь, и была основана методика обнаружения планет, вращающихся вокруг других звезд. Однако существует еще и так называемый эффект Доплера. Он заключается в том, что спектральные линии объекта, движущегося к наблюдателю, сдвигаются в фиолетовую часть спектра. Если же объект удаляется от наблюдателя, спектральные линии сдвигаются в красную часть спектра (так называемое красное или фиолетовое смещение). Смещение тем больше, чем выше скорость планеты. Очевидно, что линии спектра движущейся планеты будут периодически смещаться то в красную, то в фиолетовую сторону. Эффект Доплера также используется в методике, предложенной шведскими учеными. Именно с помощью этой методики и было сделано в 1995г. сенсационное открытие: была обнаружена огромная планета, обращающаяся вокруг одной из звезд в созвездии Большой Медведицы. Сама планета, разумеется, неразличима, однако по косвенным характеристикам удалось определить ее приблизительную массу. Она примерно в 800 раз превышает массу нашей планеты.
Вскоре были обнаружены планеты и у других звездных систем. К настоящему времени открыто 27 планет, и каждый год обнаруживают несколько новых. По мере совершенствования методики можно ожидать, что количество таких планет будет расти в экспоненциальной зависимости. Все обнаруженные планеты обладают громадной массой. Так, масса планеты, обращающейся вокруг одной из звезд в созвездии Девы, в 2000 раз превосходит массу Земли. Очевидно, что все эти планеты относятся к газовым гигантам, таким как Юпитер, Сатурн, Уран или Нептун. Как уже говорилось выше, при наблюдении с Земли или околоземной орбиты, планета находится на ничтожно малом угловом расстоянии от центральной звезды. Это накладывает серьезные ограничения на методику и возможности обнаружения планет, поскольку разрешающая способность астрономических инструментов ограничена. Впрочем, и здесь есть выход. Нужно разместить несколько инструментов на большом расстоянии друг от друга и проводить синхронные наблюдения. Именно о таком проекте и заявило НАСА: к 2020г. на орбите Юпитера планируется разместить четыре интерферометра. Диаметр юпитерианской орбиты и разрешающая способность такого супер-интерферометра-телескопа позволят, в частности, обнаруживать и сравнительно малые планеты, близкие по характеристикам к Земле, Венере или Марсу. Именно на таких планетах, по оценкам ученых, и возможно наличие жизни.
Значение открытия планет, обращающихся вокруг иных звездных систем, трудно переоценить. Именно этот аргумент, кажется, ставит окончательную точку в вопросе возможности существования жизни вне Земли. Количество планет, близких по характеристикам к Земле, Марсу или Венере, и обращающихся вокруг звезд, близких по характеристиками к нашему Солнцу, лишь в нашей Галактике приближается, по предварительным оценкам, к миллиарду. Даже если лишь на одной из миллиона подобных планет, похожих на Землю, способны развиться высшие формы жизни, то и тогда число таких планет близко к миллиону. Хотя, если появление жизни есть не случайность, а закономерность, то число планет с высшей (и разумной) формой жизни оказывается куда большим. В свете этого становится понятной готовность НАСА финансировать столь дорогостоящий проект, как размещение четырех интерферометров на юпитерианской орбите. В 2002 г. с помощью гавайского телескопа Gemini удалось получить изображение похожего на планету объекта, обращающегося вокруг звезды Sge. Возможная планета находится на расстоянии в 14 раз дальше от звезды, чем Земля от Солнца, что соответствует примерно орбите Сатурна.
Телескоп «Кеплер»