Как найти жизнь на других планетах? Помогут звёздные шторы

Как найти жизнь на других планетах?

14 февраля 1990 года межпланетная станция «Вояджер-1» сфотографировала Землю с расстояния 6 миллиардов километров. Снимок мгновенно стал знаменитым и знаковым – крошечный, почти незаметный голубоватый пиксель, еле неразличимый среди фоновых помех. А если бы мы не знали, что на этой точке есть бурная, многообразная, невероятно интересная жизнь? Как бы мы смогли определить, что она есть там? Это главный вопрос, который возникает, когда мы нацеливаем свои телескопы на те планеты, что уже обнаружены за пределами Солнечной системы. Какие признаки жизни мы собираемся там увидеть? Как вообще её искать?

Земля с расстояния 6 млрд км
Земля с расстояния 6 млрд км. Фото:Как выглядит Земля на расстоянии в 6 млрд км
Фото: NASA /JPL-Caltech/ Источник: http://www.nat-geo.ru

Биосигнатуры

Первая экзопланета была обнаружена в 1992 году, и с той поры астрономы подтвердили существование ещё почти четырёх тысяч. У каждой звезды Вселенной, скорее всего, есть планеты.

Но тот же «Кеплер» искал их транзитным методом, фиксируя еле заметные потускнения светимости звёзд. При длительном наблюдении астрономы могут определить массу такого небесного тела и её плотность. После чего уже можно сделать вывод, газовый это гигант или планета земного типа. Согласитесь, этого очень мало, чтобы думать о поиске жизни.

Новая экзопланета
Новая экзопланета. Источник фото: www.nat-geo.ru

Чтобы понять, что она там есть, нужно увидеть то, что может быть произведено только жизнью. Не обязательно разумной или сложной. Даже крошечная лужица, наполненная невзрачными головастиками, станет величайшим открытием человеческой цивилизации. Поэтому нужно искать «биосигнатуры». Это то, что производится жизненными формами, но при этом не может быть спутано с результатами естественных процессов. Давайте попробуем взять в качестве примера собственную планету. Жизнь на Земле существует как минимум три с половиной миллиарда лет, и разнообразная биология должна была изменить её. Например, атмосферу. Её состав на «живой» планете должен разительно отличаться от того, что был когда-то на безжизненной.

А Вы смотрели:  8 космических технологий будущего

Выдающийся американский астроном и астрофизик Карл Саган предложил в таких случаях искать «химическое неравновесие». Если точнее, то химические вещества, которых просто не должно быть на планете в том количестве, в каком они там есть. В случае с Землёй у него это была вода. Однако как раз H2O оказалась одной из самых распространенных молекул во Вселенной. Жидкая вода является необходимым компонентом для жизни, но признаком жизни её назвать не повернётся язык.

Если не вода, то, может быть, метан? Этот газ быстро разрушается в атмосфере планеты, так что если он там есть, это значит, что его что-то производит. На Земле это микробы и переваривающие растительную пищу коровы. Однако, как выясняется, метан может генерироваться и естественными процессами. Он уже обнаружен на Марсе, а на спутнике Сатурна Титане так и вовсе есть озёра, состоящие из него. Может быть, тогда углекислый газ? Тоже не совсем то, что нужно. Его производят не только живые существа в процессе своей жизнедеятельности, но и, допустим, вулканы.

Хорошо, а как насчет кислорода? Он был крайне токсичен для самых ранних форм жизни на Земле, и в течение первого миллиарда лет её существования его было не очень много. А потом появился фотосинтез, и он начал производиться в «промышленных масштабах». Сегодня мы уже не мыслим себя без кислорода. Но… Как оказывается, он тоже может генерироваться естественными процессами. Например, на горячих планетах ультрафиолет может разрушать воду, выбивая водород и оставляя кислород.

Хлорофилл

Вернёмся, однако, к Сагану. В 1993 году мимо Земли, направляясь к Юпитеру, пролетала межпланетная станция «Галилей». Это её измерения концентрации газов в атмосфере позволили астроному задуматься о биосигнатурах. Химический дисбаланс был найден Саганом в уровнях кислорода и метана, и это похвально. Однако он нашёл в данных, переданных «Галилеем», ещё одну замечательную биосигнатуру. На светлых участках поверхности планеты, а именно на суше, были области, которые поглощали свет красной части спектра, и совершенно не трогали находящуюся чуть выше инфракрасную его область.

А Вы смотрели:  Рождение Луны позволило зародиться жизни на Земле?

Знаете, какое вещество поглощает красный свет и ненавидит инфракрасный? Хлорофилл! Он вбирает в себя свет красной и синей частей спектра, и именно поэтому на Земле так много всего зелёного. Эта биосигнатура получила название «растительный красный край» во время исследований Сагана, и с тех пор учёные составили целый список возможных «меток» подобного типа. Кроме того, они научились отфильтровывать их от естественных процессов. В общем и целом, сегодня мы знаем, что разные химикаты поглощают свет разных частей спектра. И если мы сможем увидеть, как меняется свет звезды, проходя через атмосферу экзопланеты, то получим информацию обо всех химических веществах, содержащихся в этой атмосфере.

Звёздные шторы

Но как разглядеть всё это на расстояниях, измеряющихся в световых годах? Лучшим выходом, естественно, будет изучение света звезды, отраженного планетой и отфильтрованного атмосферой. Проблема в том, что планеты земного типа в десять миллиардов раз тусклее своих звезд и почти не отдаляются от них. Пытаться увидеть такое небесное тело – это всё равно, что стараться заметить мотылька, носящегося вокруг прожектора на верхушке Эйфелевой башни. Находясь при этом в Нью-Йорке.

Чтобы облегчить эту задачу, астрономы придумали «Звездные шторы» (Starshades), которые будут размещаться в десятках тысяч километров перед космическими телескопами. Они будут перекрывать свет звезды, делая заметными находящиеся рядом с ней планеты. Это как если ночью закрыть рукой яркий свет автомобильной фары – вы внезапно начинаете видеть то, что было незаметно ранее.

Звездные шторы. Источник видео:
Sunflower Starshade Could Help Image Exoplanets | NASA Space

Естественно, мы знаем только ту жизнь, которая существует здесь, на нашей планете. В других местах, у других звёзд, у неё может быть другая химия и иные биосигнатуры. Даже здесь, на Земле, жизнь не всегда выглядела одинаково. Например, в архейскую эру самые ранние формы жизни обитали в мутной метановой дымке. И первыми способными к фотосинтезу микробами, возможно, были фиолетовые, а не зелёные.

А Вы смотрели:  Планета, которая старше Большого взрыва

Всё было бы намного проще, если бы мы приняли из глубин космоса понятный и красноречивый радиосигнал от разумной, технологически развитой цивилизации. Но если учесть, что человек научился «видеть» что-то подобное всего мгновение назад по меркам Вселенной, наши шансы оказаться в нужном месте и в нужное время крайне малы. Мы пока слишком не развиты технологически, поэтому на обнаружение инопланетной жизни ставки пока лучше не делать. Подождите немного, возможно, чуть позже это станет более вероятно.

Text.ru - 100.00%

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector