Кого искать на суперземлях?

В 2010 году число известных астрономам экзопланет - планет у других звезд - достигло символического рубежа: теперь их насчитывается более 500. При этом первая экзопланета была обнаружена чуть более 20 лет назад, в 1989 году. Быстрый рост количества обнаруженных внесолнечных планетных систем показал, что большая часть из них совершенно непохожа на Солнечную систему. Большинство найденных планет представляют собой "горячие юпитеры", газовые гиганты, обращающиеся на очень "тесных" орбитах.

Из-за ограниченных возможностей современных астрономических методов ученые пока очень редко открывают планеты с твердой поверхностью - так называемые "суперземли". Постепенно их количество растет. Одна из таких суперземель - Gliese 581g - стала первой потенциально обитаемой планетой за пределами Солнечной системы.

Первая потенциально обитаемая планета за пределами Солнечной системы обнаружена у небольшой звезды, находящейся в 20 световых годах от Земли в созвездии Весов, сообщают астрономы из университета Калифорнии в Санта-Круз и Института Карнеги в Вашингтоне в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal.

В результате десятилетних наблюдений с помощью одного из крупнейших наземных телескопов в обсерватории Кека на Гавайях группа под руководством профессора университета Калифорнии Стивена Фогта (Steven Vogt) и Пола Батлера (Paul Butler) из Института Карнеги обнаружила у звезды-красного карлика Gliese 581 планету с твердой поверхностью, попадающую в так называемую "зону жизни".

Одним из наиболее важных для существования жизни факторов является наличие на планете жидкой воды. Диапазон температур, в которых может существовать жидкая вода, достаточно узок. Астрономы могут рассчитывать диапазон расстояний до звезды, в котором на планете может быть вода, этот диапозон и называется "зоной жизни".

Масса звезды Gliese 581 составляет 31% от массы Солнца. Рядом с ней ранее были обнаружены четыре планеты массой от 0,6% до 4% от массы Юпитера.

В новой статье ученые сообщают об открытии еще двух планет, что делает эту планетную систему самой "густонаселенной" среди известных. Самой большой до сих пор считалась система звезды HD 10180, вокруг которой обращаются как минимум пять планет, а существование еще двух предстоит доказать.

Наблюдения с помощью так называемого метода лучевых скоростей - собственных движений звезды вдоль луча зрения, вызванных гравитационным воздействием планет - позволили ученым найти у звезды Gliese 581 еще две планеты, получивших обозначения GJ 581f и GJ 581g.

"Наблюдения показывают присутствие в системе пятой планеты, GJ 581f, с массой в 7 масс Земли, обращающейся на расстоянии 0,758 астрономической единицы (эта единица равна среднему расстоянию от Солнца до Земли) с периодом 433 дня, а также шестой планеты, GJ 581g, с массой в 3,1 раза больше массы Земли, обращающейся на расстоянии 0,146 астрономической единицы с периодом 36,6 дня", - говорится в статье.

"Оценка равновесной температуры на GJ 581g - 228 кельвин (45 градусов ниже нуля), это свидетельствует о том, что она находится прямо в середине "зоны жизни", - подчеркивают астрономы.

Две ранее открытые планеты GJ 581c и GJ 581d находились по краям "зоны жизни", первая с "горячей", а вторая - с "холодной" стороны.

Как и в нашей Солнечной системе планеты вокруг Gliese 581 вращаются по почти круговым орбитам.

"Я ожидаю, что в 2011 году будут получены важные результаты по исследованию та называемых "суперземель" - экзопланет, незначительно превышающих размером и массой нашу Землю и потенциально способных быть прибежищем жизни", - сказал старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберг МГУ Владимир Сурдин.

Он напомнил, что астрономы Европейской южной обсерватории 1 декабря сообщили, что им впервые удалось получить спектр атмосферы "суперземли" GJ 1214b и заметить в нем признаки водяного пара или плотных облаков.

"Думаю, в ближайшие месяцы работы в этом направлении дадут интереснейшие результаты для экзобиологии", - сказал Сурдин.

"Магнитный коврик" Солнца

Возможно, в 2011 году произойдет прорыв в исследовании магнитной микроструктуры на Солнце, "магнитного коврика", считает Сергей Богачев, сотрудник лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института имени Лебедева (ФИАН). В беседе с РИА Новости ученый сказал, что долгое время физика Солнца исследовалась только с точки зрения глобальных процессов, например солнечных вспышек.

"Между тем в последние годы у меня лично возникает все более сильное ощущение, что основную роль в физике Солнца играет микроактивность в очень мелких структурах, которые опутывают весь диск Солнца, покрывая его как ковер", - сказал ученый.

Он полагает, что в 2011 году люди узнают об этой физике "очень много нового и неожиданного".

Богачев, который был один из разработчиков российского солнечного телескопа ТЕСИС, работавшего на борту спутника "Коронас-Фотон" хотел бы заняться проектом по изучению пограничного слоя между короной Солнца и его поверхностью.

"Корона Солнца нагревается в очень тонком слое толщиной около 5 тысяч километров, на его нижней границе которого температура равна 10 тысячам градусов, а на верхней - уже миллион. Что происходит в этом слое - загадка", - сказал ученый.

По словам Богачева, уже два года он и его коллеги вместе с учеными из Гарварда работают над совместной заявкой, которую планируется реализовать на российском спутнике.

"Мы планируем впервые увидеть корону Солнца с угловым разрешением в 100 километров. Вот этот проект, мы уверены, с будущего года уже начнется", - сказал он.

Темная материя

Астрономы ожидают, что в следующем году будут получены новые данные о темной материи

Темная материя или скрытая масса – это общее название астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии, то есть не испускающие электромагнитного излучения достаточной для наблюдений интенсивности, но наблюдаемым косвенно по гравитационным эффектам, оказываемым на наблюдаемые объекты.
Подробнее »
. Эта таинственная субстанция проявляет себя исключительно через гравитационное взаимодействие с галактиками, внося искажения в их движение.

Частицы темной материи не взаимодействуют с какими-либо видами электромагнитного излучения, а потому не могут быть зафиксированы во время непосредственных наблюдений. На долю темной материи приходится около 23% массы Вселенной ("обычная" материя составляет лишь около 4% массы), а все остальное приходится на не менее загадочную темную энергию.

В конце ноября 2010 года проверка справедливости космологической модели Вселенной, по которой около 72% ее массы приходится на темную энергию, по новой методике подтвердила, что Вселенная плоская

Плоская Вселенная (flat Universe) - это такая модель развития Вселенной, по которой ее расширение бесконечно, а кривизна пространства - нулевая, то есть оно плоское. В такой модели жизнь Вселенной заканчивается либо "Большим Морозом" (Big Freeze), когда расширяющаяся Вселенная переживает тепловую смерть - в такой системе с равномерно распределенной энергией невозможна никакая механическая работа или движение, либо "Большой Разрыв" (Big Rip), когда ускорение расширения "пересилит" электромагнитное, слабое и гравитационное взаимодействия, и Вселенная просто "порвется". Ранее на "плоскость" Вселенной указывали данные того же WMAP.
, а так называемая космологическая постоянная, которую Альберт Эйнштейн называл своей главной ошибкой, может быть объяснением ускорения ее расширения.

Ученые рассчитывают, что им удастся зафиксировать потоки высокоэнергетических космических лучей, которые могут быть результатом аннигиляции частиц темной материи (WIMP - weakly interacting massive particle).

"Я думаю, что есть вероятность, что к концу 2011 года будут получены интересные данные по темной материи. Это могут сделать как детекторы в подземных лабораториях, так и обсерватория имени Ферми или AMS", - сказал РИА Новости научный сотрудник ГАИШ Сергей Попов.

ESA
Карта реликтового излучения, составленная орбитальной обсерваторией "Планк"

Магнитный альфа-спектрометр (AMS) (предназначен для изучения космических лучей, поиска антиматерии и темной материи) создан американскими учеными и прошел окончательные тесты в ЦЕРНе. Его предполагается отправить на МКС в феврале 2011 года одним из последних рейсов шаттла.

Кроме того, считает Попов, европейский космический телескоп "Планк" "начнет давать результаты по реликтовому излучению, что крайне важно для наблюдательной космологии".

В объятиях Меркурия

В марте 2011 году зонд НАСА "Мессенджер" (Messenger), запущенный еще в 2004 году, должен выйти на орбиту вокруг Меркурия и стать его первым искусственным спутником.
Фотографии поверхности Меркурия с борта зонда «Мессенджер»

* Фотографии поверхности Меркурия с борта зонда «Мессенджер»© NASA
* Зонд «Мессенджер», предназначенный для исследования Меркурия © NASA

1/2
© NASA
Фото автоматического зонда НАСА "Мессенджер" (Messenger), а также снимки ранее неизвестных областей планеты, исследует ее магнитное поле и атмосферу, будет искать ее возможные естественные спутники.

"Меркурий - наименее изученная из планет. Мы даже не знаем, как выглядит вся его поверхность. Меркурий практически лишен атмосферы, поэтому его поверхность, как и лунная, меняется очень медленно и хранит на себе следы метеоритной бомбардировки миллиарднолетней давности. Изучив ее, мы узнаем много нового об истории Солнечной системы", - сказал Сурдин.

"Мессенджер" в ходе сближений с Меркурием обнаружил на поверхности планеты следы недавней вулканической активности, а также изучил состав ее атмосферы и возмущения магнитосферы.

По словам Сурдина, важным событием для российских астрономов в 2011 году станет введение в строй на Северном Кавказе новой обсерватории ГАИШ, оснащенной современным 2,5-метровым телескопом, вторым по размеру в России.

Он также надеется, что в 2011 году после многолетнего перерыва откроется Московский планетарий, и "Вселенная станет ближе для миллионов москвичей и гостей столицы".

Московский планетарий, созданный по решению Московского совета для пропаганды науки о Вселенной, работал с 5 ноября 1929 года. Он был закрыт для посетителей 14 июля 1994 года. Объект был признан аварийным, а многие его коммуникации морально и технически устарели. С момента его закрытия единственным действующим планетарием Москвы оставался планетарий культурного центра Вооруженных сил в Екатерининском парке.

Первый заместитель мэра Москвы Владимир Ресин в ноябре заявил, что открытие московского планетария перенесено на 12 апреля 2011 года.