Двадцать часов — и год закончен. Именно столько длится «год» на планете COROT-Exo-7b, которую астрономы обнаружили в начале 2009 года. Она мчится так близко к своей звезде, что поверхность раскалена до тысячи с лишним градусов, а саму планету долгое время считали самой маленькой из известных «супер-Земель». Но главная странность не в её рекордных размерах, а в том, чем она может быть покрыта.

Рекордсмен-невидимка

Диаметр COROT-Exo-7b вдвое меньше земного — примерно 1,7 радиуса нашей планеты, если уточнить данные. Для 2009 года это был абсолютный минимум среди экзопланет, найденных транзитным методом. Само открытие — заслуга орбитального телескопа COROT, запущенного Европейским космическим агентством с Байконура в 2006 году. Аппарат, оснащённый спектроскопами, специально охотился за планетами с короткими орбитальными периодами — и COROT-Exo-7b стала одной из первых его громких находок.

Телескоп ловил момент, когда планета проходила по диску своей звезды, заслоняя часть света. По тому, как меркло сияние, учёные вычислили размеры небесного тела и его орбиту. Звезда, вокруг которой всё вращается, похожа на Солнце — но планета к ней прижата гораздо теснее любого из наших миров. Один виток занимает всего 20 часов, и это расстояние неизбежно превращает COROT-Exo-7b в пекло: температура поверхности оценивается в 1000–1500 градусов Цельсия.

Два лица одной планеты

Что скрывается под этим жаром — вопрос, который сразу разделил учёных. Среднюю плотность планеты на момент первого сообщения ещё уточняли, но уже тогда вырисовывались два возможных сценария. Первый: COROT-Exo-7b — каменистое тело, по составу близкое к Земле, только с одним отличием. При таких температурах любая твёрдая порода плавится, и поверхность, скорее всего, представляет собой сплошной океан лавы. Ни гор, ни впадин — только вязкое, светящееся месиво.

Второй вариант не менее экзотичен: планета может состоять из смеси воды и камней. Жидкой воды там, разумеется, нет — при тысяче градусов она мгновенно переходит в пар. Зато плотные облака водяного пара способны окутать весь шар, создав атмосферу, какой мы не видим даже на Венере. Какая из версий верна — должны были показать дальнейшие измерения плотности. Но уже сама возможность двух столь разных миров в одном объекте заставляла астрономов спорить.

Охота за тенями

Транзитный метод, с помощью которого нашли COROT-Exo-7b, к концу нулевых стал основным инструментом «ловли» экзопланет. Идея проста: если планета проходит между нами и звездой, светило на короткое время тускнеет. Поймать такое микрозатмение — задача для очень чувствительной оптики и долгого терпения. COROT, работавший на орбите, был заточен именно под это: его спектроскопы регистрировали малейшие колебания яркости, а компьютер на борту отсеивал помехи.

COROT-Exo-7b стала не просто очередной галочкой в каталоге. Она показала, что телескоп способен различать планеты размером меньше двух земных радиусов — а значит, поиск миров, похожих на наш, переставал быть фантастикой. Прежде астрономы в основном находили газовых гигантов вроде горячих юпитеров; здесь же речь шла о теле, которое по диаметру ближе к Земле, чем к Нептуну. И пусть условия на нём адские, сам факт обнаружения говорил: каменистые планеты у других звёзд — не редкость, а норма.

Лава или пар?

Спор о природе COROT-Exo-7b не был чисто академическим. От того, каменистая она или водно-каменная, зависели модели формирования планетных систем. Если перед нами лавовый шар — значит, близко к звезде могут рождаться тела, почти лишённые летучих веществ. Если же там много воды — это намёк на то, что вода в протопланетном диске распределена шире, чем думали, и может сохраняться даже в зоне испепеляющего жара.

Позже, в 2010-х, наблюдения с других инструментов, включая «Спитцер» и HARPS, склонили чашу весов к первому варианту: плотность COROT-Exo-7b оказалась близка к земной, а значит, это действительно каменистая планета. Лавовый океан на её поверхности — не метафора, а почти неизбежное следствие близости к звезде. Но в феврале 2009-го, когда новость только разлетелась по научным лентам, обе гипотезы выглядели равноправными — и именно эта неопределённость придавала открытию особый привкус.

Интересно, что сама по себе идея «океана лавы» не была новой. Ещё в 2008 году астрономы обсуждали похожие сценарии для других горячих супер-Земель, но COROT-Exo-7b стала первой, где такое предположение прозвучало на фоне реальных данных. А параллельно в Галактике находили миры совсем иного сорта — например, планеты-сироты, которые вообще не привязаны ни к какой звезде. Планет-сирот в Галактике больше, чем звёзд, и их судьба ещё более одинока, чем у раскалённого шара, кружащего в двадцатичасовом танце вокруг своего солнца.

COROT-Exo-7b напомнила, что Вселенная не терпит простых ответов. Маленькая, горячая, с годом короче земных суток — она поставила перед учёными вопрос, на который ушло несколько лет: лава или пар? И хотя сегодня мы знаем ответ, тот момент, когда два варианта лежали на чашах весов, остаётся одним из самых живых эпизодов в истории поиска экзопланет.