Новые данные с давно замолчавшего телескопа "Кеплер" встревожили астрономов

В начале декабря 2021 года орбитальная обсерватория TESS обнаружила в окрестностях соседней звезды GJ 367 небольшую, но крайне плотную экзопланету размером с Марс. Её недра, согласно данным в журнале Science, почти полностью состоят из железа. Это открытие заставило учёных поднять ранее не изученные данные с целой серии аппаратов — с космических зондов "Пионер" и "Вояджер", а также с телескопа "Кеплер", прекратившего свою работу ещё в 2018 году.

Аппараты "Пионер-10" и "Пионер-11", изучавшие окрестности Юпитера, сделали прорыв в освоении космоса. "Пионер-10" первым направился к внешней части Солнечной системы и первым пересёк пояс астероидов. Однако полученные данные натолкнули учёных на мысль, что Солнечная система нестабильна, не достроена, находится на каком-то переломном этапе развития, который может закончиться катастрофой. Ещё астрономы XVIII века предполагали, что планет здесь должно быть больше.

После пролёта "Пионера-10" через пояс астероидов было сделано предположение, что пояс — остатки стройматериалов от вселенской стройки. Либо Церера и Паллада, находящиеся в поясе астероидов, — осколки разрушившейся планеты Фаэтон. Если число планет изменчиво, а их положение нестабильно, это может грозить глобальными катастрофами. Информация встревожила учёных, но требовались подтверждения либо опровержения. Для этого нужно было хорошенько изучить планеты за пределами Солнечной системы. "Вояджер-1" и "Вояджер-2" внесли ясность, доказав наличие гелиосферы и её влияние на значительные сдвиги планетарной температуры за последние 12 тысяч лет. Далее нужно было понять, какое положение во Вселенной занимает Солнечная система и есть ли аналогичные системы на её просторах.

Но этих данных оказалось мало, требовалось больше информации о том, что окружает Землю в ближайшем космосе.

Космическую обсерваторию "Кеплер" запустили в 2009 году. Целью миссии стал поиск планет, похожих на Землю, в пределах пригодной для жизни зоны и исследование многообразия планетарных систем в целом. Перед учёными также были поставлены задачи, связанные с вычислением форм и размеров орбит, а также с обнаружением дополнительных объектов в найденных системах. За десять лет своей работы обсерватория NASA подтвердила существование более 2600 экзопланет, также вывели гипотезу, что возле как минимум каждой третьей звезды может находиться экзопланета с относительно пригодными для жизни условиями. По словам разработчика "Кеплера" Джесси Дотсон, эта миссия научила человечество по-новому смотреть на ночное небо.

Первый пакет данных с "Кеплера" едва не привёл учёных в тупик. Неожиданным стал вывод, что Солнечная система на фоне других открытых планет представляет собой аномалию. Если раньше учёные были уверены, что большинство экзопланетных систем устроены по типу Солнечной, в которой маленькие планеты тяготеют к центру, а газовые гиганты находятся на периферии, то теперь пришлось срочно пересматривать свои взгляды.

Открытые "Кеплером" "горячие Юпитеры" находятся не на задворках своих планетных систем, а размещены вплотную к звёздам. В одной из систем, приблизительно напоминающей нашу, была обнаружена звезда Kepler-11, которая и размером, и количеством излучаемого тепла очень походит на земное Солнце. В этой же экзосистеме нашлось шесть планет, каждая из которых в несколько раз больше Земли. Однако их орбиты непривычно маленькие — планеты очень близки к своему "Солнцу" и друг к другу. При этом они избегают взаимного притяжения и не сталкиваются, а поверхность от испепеляющего тепла местной звезды защищает плотная атмосфера, как когда-то могло быть на Венере.

Причём этот "синхронный танец орбит" продолжается миллионы лет, сохраняя равновесие. То, что внешне кажется хаосом, на самом деле представляет собой порядок, законы существования которого не очень понятны для "земного глаза". Отсюда учёные сделали вывод, что и уверенность в познаниях о Солнечной системе мнимая. Помимо "горячих Юпитеров" благодаря "Кеплеру" также удалось обнаружить "альтернативную Солнечную систему" с центром в виде звезды в созвездии Лебедя — Kepler-223. Она напоминает Солнечную систему на ранних этапах развития. По сути, каждая планета там — супер-Земля, то есть в десятки раз больше нашей планеты, но имеет схожее строение и, вероятно, похожий состав атмосферы.

Схожесть всех открытых систем с Солнечной очень приблизительная, но любопытно, что почти нигде больше газовые гиганты не стоят на периферии, как в случае с Землёй, где они спасают её от столкновения с опасными астероидами.

В 2018 году "Кеплер" перестал выходить на связь, однако данные, отправленные телескопом, астрономы продолжали анализировать следующие три года. В результате удалось сделать несколько любопытных выводов. Во-первых, выяснилось, что круглые орбиты в Солнечной системе аномальны для остального космоса (в подавляющем большинстве других систем они эллиптические). Эта аномалия спасает землян от резких температурных перепадов, которые привели бы к глобальной катастрофе, что и произошло в других мирах.

Во-вторых, сверившись с показаниями "Вояджеров", учёные пришли к выводу, что по своему положению в Галактике Солнечная система также уникальна: центральная звезда и планеты разбросаны на оптимальном расстоянии, а гелиосфера защищает обитаемые миры от крупных космических объектов и опасного космического излучения. При других обстоятельствах, окажись она в одном из галактических "рукавов", не было бы предпосылок для образования жизни на планете Земля.

Учёные-оптимисты считают, что все обнаруженные "Пионером", "Вояджером" и "Кеплером" аномалии Солнечной системы не изучены до конца и требуют наблюдений. Пессимистически настроенные астрономы, изучавшие данные с зондов и телескопов, убеждены, что жизнь на Земле — исключение. Это лишь стечение обстоятельств, а положение Солнечной системы нестабильно, и через тысячелетия это как-то проявится. Учёные-реалисты продолжают изучать Вселенную в надежде найти ответы на все вопросы. Все они сходятся во мнении, что без исчерпывающих данных о других системах нельзя с уверенностью говорить об аномальности или нормальности Солнечной системы.

Миссия "Кеплер" завершилась, её разработчик Уильям Боруки назвал это открывшимися для человечества воротами в космос. Расширенная миссия TESS (продолжателя дела "Кеплера"), которая продлится до сентября следующего года, должна предоставить более подробную информацию об экзопланетах, похожих на Землю и теоретически пригодных для жизни. И не исключено, что представление о ближайших мирах и потенциальных "соседях" снова придётся поменять.