Як правило, кожне нове відкриття планети за межами Сонячної системи супроводжується цілком реалістичним зображенням нового відкритого світу. Подумки ми ставимо нову планету в ряд вже відомих нам планет.
Порівнюємо її зображення, як правило, з відомими зображеннями Юпітера, Сатурна і нашого будинку - планети Земля. Але зображення знайомих планет нашої зіркової системи зроблені автоматичними міжпланетними станціями, відправленими до цих планет з Землі.
Найдетальніші зображення Юпітера і Сатурна зроблені АМС «Кассіні», Нептуна - «Вояджером-2», Меркурія - «Месенджером» і «Марінером 10». У телескопи з Землі складно отримати якісні зображення найближчих до нас планет. Як же тоді вдається так правдоподібно зображати планети в десятках і сотнях світлових років?
Осіріс - одна з небагатьох планет відкрита за межами Сонячної системи і має власне ім'я. Вона була відкрита 5 листопада 1999 року. Знаходиться планета біля зірки HD 209458 в сузір'ї Пегаса. Від нас її відділяє 153 світлових роки.
Це одна з перших відкритих екзопланет, і одна з найбільш вивчених. І виявлена вона була зовсім не так, як колись астрономи відкривали планети Сонячної системи.
На відміну від наших планет, що обертаються навколо Сонця і видимих у земні телескопи екзопланети відкривають інакше. HD 209458b - таке найменування за каталогом має Осіріс, був відкритий методом транзиту. Планета, проходячи перед своєю зіркою, на короткий період затьмарює частину її диска. Для спостерігача з Землі зірка в цей момент втрачає частину своєї яскравості. Якщо такі зміни яскравості відбуваються з чіткою систематичністю, значить, є всі підстави вважати, що у зірки є планета.
Такий метод дозволяє встановити період обігу планети навколо своєї зірки, її розміри і щільність. Космічному телескопу Хаббл, за допомогою якого виявлено Осіріс, вдалося зафіксувати мінімальне падіння яскравості «рідної» зірки Осіріса. Воно склало всього 1,5% яскравості зірки. Абсолютно зрозуміло, що відкриття такої планети проілюструвати фотографією не вийде.
Тим не менш, настільки знакова подія ілюструвати графіком падіння яскравості зірки NASA вважала неможливим. Для створення ілюстрації до прес-релізу про відкриття планети агентство запросило каліфорнійську художницю Лінетт Кук (Lynette Cook). Згодом вона згадувала, що не багато хто зрозумів, що зображення Осіріса було малюнком. Після виходу прес-релізу вона навіть отримала лист з проханням поділитися, яким саме програмним забезпеченням вона користувалася для створення зображення.
До теперішнього часу Національне аерокосмічне агентство користується послугами як Лінетт, так і інших художників для ілюстрації знову відкритих планет. Для того щоб створити зображення того, що в реальності ніхто із землян не бачив художникам дають не багато даних. Багато в чому це визначається специфікою методів, за допомогою яких відкривають екзопланети.
Транзитний метод, описаний вище, є не єдиним для знаходження планет. Крім того, він не є достатнім для пошуку планет за межами Сонячної системи. Його можна використовувати тільки коли площина екліптики спостережуваної зірки збігається з лінією спостереження. Тобто, щоб бути виявленою планета повинна, простіше кажучи, проходити між своєю зіркою і спостерігачем.
Водночас безліч планет не мають таких орбіт.
Іншою особливістю цього методу є необхідність тривалих спостережень для того щоб встановити факт існування планети. Тому найбільша кількість відкритих методом транзиту планет мають невеликий період обігу навколо свого сонця.
Отже, вони розташовані досить близько до зірки. Такі планети належать до класу гарячий юпітер. Класу екзопланет з масою порядку маси нашого Юпітера. Це і дозволяє художникам зображати такі планети як розпечених гігантів на тлі диска своїх зірок. Однією з екзопланет цього клас є і вищезгаданий Осіріс.
Метод вимірювання радіальної швидкості зірок (він же метод Доплера) є другим за значимістю способом виявлення екзопланет. Широко поширена думка, що планети обертаються навколо зірок не зовсім коректно. В реальності і зірка і її планета обертаються навколо загального центру мас, які не збігається з центром зірки. Тим самим, зірка, що має на своїй орбіті планету, розгойдується під її впливом.
По відношенню до спостерігача на Землі така зірка періодично видаляється і наближається. Вимірювання доплерівського зміщення спектра і дозволяє виявити такі коливання. І як наслідок планету біля зірки. За допомогою цього методу вчені можуть встановити масу екзопланети та її орбіту і повідомити ці параметри художнику для ілюстрації чергового прес-релізу.
Іншою знаковою екзопланетою, створювати зображення якої довелося Лінетт Кук, була Глізе 581g, неформальне ім'я якої Зарміна. Це перша екзопланета, щодо якої, вчені з упевненістю стверджують, що на ній може бути життя подібне до нашого. Планета має необхідні умови для наявності життя.
Відповідно і зображення планети відповідає нашому уявленню про населений світ. Тут є атмосфера, крізь хмари якої можна побачити океани і зелений покрив планети. Що дозволяє астрономам описувати планету як населену і просити художника зобразити її саме так?
Глізе 581g була відкрита 29 вересня 2010 року. Вона знаходиться в сузір'ї Терезів на відстані всього 20 світлових років від Землі. Стверджувати, що це може бути придатна для життя планета вченим дозволяє той факт, що вона знаходиться в так званій населеній зоні своєї зірки - червоного карлика Глізе 581. Температура планети дозволяє воді перебувати на її поверхні в рідкому стані. Так само як і на Землі. Крім того, планета має масу порівнянну з Землею. Все це в сукупності робить цей світ схожим на наш.
Втім Глізе 581g може бути ще й прикладом того, як неточні можуть бути як малюнки художників так і висновки вчених. З моменту свого відкриття сам факт існування планети перебуває під сумнівом.
З часу відкриття першої екзопланети, інструменти їх відкриття, що знаходяться в руках вчених, вдосконалювалися. І ось вже в скарбничці відкриттів є позаземні планети, відкриті за допомогою оптики.
Подібні знімки вже можуть служити самостійними ілюстраціями до повідомлень про відкриття екзопланет. 2M1207b була відкрита в 2004 році. Вона знаходиться на відстані 170 світлових років від Сонця в сузір'ї Центавра. Ця перша екзопланета, яку можна спостерігати в телескоп безпосередньо з Землі. Але цей метод дозволяє дізнатися про екзопланету ще більше інформації. І відповідно більш точно зобразити її художнику.
Екзопланети, як і більшість небесних тіл, відображають світло. Аналіз світла відбитого від екзопланети дозволяє дізнатися про неї більше ніж можуть дати методи транзиту і радіальної швидкості. Вже зараз аналізуючи прийдешнє світло можна дізнатися склад атмосфери і поверхні планети. Наприклад, інфрачервоний спектр 2M1207b дозволив встановити наявність в атмосфері планети води в молекулярному стані.
Жан Шнайдер (Jean Schneider), дослідник екзопланет з Паризької обсерваторії впевнений, що в найближчому майбутньому, у міру збільшення чутливості телескопів, ми зможемо дізнатися про далекі планети ще більше, аналізуючи світло, що надходить від екзопланет. Ми зможемо дізнатися як про супутники і кільця планет, так і океани і континенти. А через якийсь час зможемо розрізнити і техногенні ознаки, які можна буде пояснити тільки наявністю розумного життя.
Залишається додати, що тоді дані вчених дадуть широкий простір для фантазії художників створюють зображення далеких світів.
