Поиск
x
Журнал №190, июль 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Наука

Поиск иной жизни

Текст: Тимоти Феррис
05 сентября 2011
/upload/iblock/646/64690ac3b4c23d8372d16ecc07f66a1b.jpg
На расстоянии 20 световых лет от нас в системе звезды Глизе 581 уже обнаружено четыре планеты. Среди них Глизе 581 e (на переднем плане) – каменное небесное тело массой в два раза больше Земли, а также Глизе 581 d, расположенная в так называемой зоне обитаемости – это означает, что на ней возможно появление жизни.
/upload/iblock/b44/b4420361e85e40b31b1f3e1748cab44a.jpg
В марте прошлого года к югу от мыса Канаверал (штат Флорида) множество зрителей наблюдали запуск ракеты-носителя с принадлежащим НАСА спутником «Кеплер». Задача спутника – следить более чем за сотней тысяч звезд и фиксировать признаки наличия у них планет земного типа.
На какой планете может возникнуть жизнь? Учёные ответили на этот вопрос и подсчитали: в нашей Галактике должны существовать сотни обитаемых планет.
Обитаемые планеты. Эволюция непредсказуема. Ведь ею движет не только необходимость, но и случай – непрогнозируемое вмешательство бесчисленного множества случайных факторов. Господин случай многократно вмешивался в ход эволюции на Земле – вспомним хотя бы массовые вымирания миллионов видов, освобождавшие ниши для совсем иных форм жизни. Последний подобный инцидент случился 65 миллионов лет назад. Динозавры, исчезнув (вероятно, в результате падения на Землю астероида), освободили место для млекопитающих – далеких предков рода человеческого. А если бы астероид не упал? Какие исполинские ящеры царствовали бы сейчас на Земле и каких высот они бы достигли в своем развитии? Таких, каких, возможно, они уже достигли в чужих мирах иных планет. Ведь даже если на планете с условиями, идентичными земным, жизнь возникла в то же самое время, что и у нас, – сегодня она очень отличается от земной. А какова она? Ответить на вопрос можно, лишь обнаружив те самые планеты, идентичные Земле. И ученые активно работают над этим.
Самая многообещающая планета из уже найденных – «суперземля», Глизе 581 d, которая всего в семь раз тяжелее Земли.
Закон для планеты. Уже открыто более 400 экзопланет – планет, вращающихся не вокруг Солнца, а вокруг иных звезд. Но, разумеется, для зарождения жизни подходит далеко не каждая планета. Каковы кандидаты на наличие внеземной флоры и фауны? Во-первых, размерами они должны быть подобны Земле. У слишком маленькой планеты слабая сила притяжения, которая не способна удержать атмосферу. У крупных же планет атмосфера слишком плотная, да и сами они состоят не из камня, а из газа – представить себе наличие организмов на такой поверхности сложно. Следовательно, во-вторых, обитаемая планета должна состоять из камня. В-третьих, ее орбита лежит в пределах так называемой зоны обитаемости – достаточно далеко от звезды, чтобы имеющаяся на ней вода не испарилась, и достаточно близко, чтобы жидкость не превращалась в лед (жидкая вода – идеальная среда для возникновения все более сложных молекул, а затем – жизни). Обнаружены ли подобные кандидаты? Сфотографировать на сегодня ученым удалось лишь 11 самых ярких и крупных экзопланет – слишком крупных для наличия жизни. Большинство же остальных спутников звезд было обнаружено благодаря так называемой допплеровской спектроскопии. Если у звезды есть спутник, он, вращаясь вокруг нее, своей силой притяжения постоянно слегка «сдвигает» звезду, заставляя ее то немного удаляться от нас, то приближаться к нам. А по свету, излучаемому звездой, ученые могут определить, «колышется» ли звезда вперед и назад по лучу зрения, и, соответственно, сделать вывод о наличии у нее спутника. Сегодня астрономы могут зафиксировать, когда звезда под действием тяготения планеты отклоняется со скоростью всего даже на один метр в секунду – примерно с такой скоростью ходит человек. Этого достаточно, чтобы засечь гигантскую планету, вращающуюся на большой орбите, или же маленькую, если она расположена близко к звезде. Однако никак не планету размером с Землю, находящуюся от звезды на земном расстоянии – 150 миллионов километров. Земля «оттягивает» Солнце в сторону со скоростью, равной всего лишь одной десятой скорости идущего человека, – астрономы пока не способны уловить настолько слабое отклонение светила. Но это не означает, что мы не можем обнаружить вторую Землю – есть и другие способы. Как нашли суперземлю. Когда планета, вращаясь по орбите, проходит перед звездой, свет последней слегка ослабевает – и этим планета выдает свое присутствие. Правда, есть загвоздка: лишь одна десятая всех планетных систем (в лучшем случае) расположена так, что эти мини-затмения, называемые прохождениями планеты по диску звезды, можно увидеть с Земли. К тому же у кажущегося затемнения могут быть другие причины: например, пульсация блеска звезды. И потому ученые не объявляют об открытии новой планеты, пока по крайней мере трижды не увидят ее прохождение. На это могут уйти дни или недели, если планета вращается вокруг звезды по близкой орбите; но если нам нужен близнец Земли – ждать придется несколько лет. Тем не менее французский спутник COROT, третий год наблюдающий за звездными затмениями, обнаружил уже семь экзопланет, и одна из них – всего на 70 процентов больше Земли. Миссию COROT продлили до 2013 года (первоначально он должен был закончить работу в нынешнем году). Дело COROT поддержит американский орбитальный телескоп «Кеплер», в марте этого года запущенный с мыса Канаверал. По сути, это большая цифровая камера с 95-сантиметровым объективом и 95-мегапиксельным детектором. Каждые полчаса камера делает широкоугольные снимки, ловя свет более чем 100000 звезд, расположенных на одном участке неба – между яркими светилами Денебом и Вегой. А находящиеся на Земле компьютеры следят, не меняется ли на снимках яркость каждой из звезд, и сообщают обо всех слабых затемнениях. Астрономы собираются искать каменную планету земного диаметра, совмещая данные «Кеплера» и результаты допплеровской спектроскопии. А самая многообещающая планета из уже найденных – «суперЗемля», Глизе 581 d, которая всего в семь раз тяжелее Земли. Она расположена в зоне обитаемости красного карлика, масса которого – треть солнечной. Можно ли увидеть растения. Углерод – очень вероятный признак жизни, так как он легко образует основной элемент органической химии – углеродные цепочки. Поэтому, обнаружив подходящую для жизни планету, ученые собираются определять состав ее атмосферы. Это сложно, но первые шаги в этом направлении уже сделаны. Когда планета находится «сбоку» от звезды, свет последней попадает на атмосферу планеты и отражается – но не полностью. Разложив отраженный планетой свет в спектре, ученые увидят, какой именно участок спектра поглощает планетная атмосфера. Известно, что каждый химический элемент, а также каждая молекула, поглощает свой, определенный оттенок цвета – благодаря этому можно точно определить состав атмосферы. Более того, известно, как отражают свет растения, содержащие хлорофилл, поэтому их присутствие на планете тоже можно выявить. Но на фоне яркой звезды различить свет, отраженный планетой (а он слабее в десятки миллиардов раз), – задача крайне сложная. Также нельзя забывать, что, например, отсутствие растений не означает, что экзопланета лишена жизни: ведь и на Земле жизнь процветала за миллиарды лет до того, как растения появились и заняли сушу. Не исключено, что обитаемой планете необходим спутник вроде нашей Луны, стабилизирующий ее вращение. С другой стороны, последние открытия свидетельствуют – вода может существовать и за пределами «зоны обитаемости» (возможно, она есть на Европе, спутнике Юпитера). А сколько таких невидимых спутников у уже обнаруженных гигантских экзопланет? «Наша Земля, возможно, самый неудачный образец, на который надо ориентироваться в поисках инопланетной жизни», – говорит Калеб Скарф, директор Астробиологического центра Колумбийского университета. Законы возникновения жизни пока нами слабо изучены – но со временем это изменится, надо только запастись терпением.