Жизнь вне земли доказательства. Внеземная жизнь

Вероятность существования жизни на других планетах определяется масштабами Вселенной. То есть чем больше Вселенная, тем больше вероятность случайного возникновения жизни где-нибудь в ее отдаленных уголках. Так как согласно современным классическим моделям Вселенной она является бесконечной в пространстве, кажется, что вероятность существования жизни на других планетах стремительно растет. Подробнее данный вопрос будет рассмотрен ближе к концу статьи, так как начать придется с представления самой инопланетной жизни, определение которой довольно размыто.

По некой причине до недавнего времени у человечества сложилось четкое представление инопланетной жизни в форме серых гуманоидов с большими головами. Однако, современные кинофильмы, литературные произведения, следуя за развитием самого научного подхода к этому вопросу, все более выходят за рамки указанных выше представлений. Действительно, Вселенная довольно разнообразна и, учитывая сложную эволюцию человеческого вида, вероятность возникновения схожих форм жизни на разных планетах с разными физическими условиями – крайне мала.

Прежде всего следует выйти за рамки представления жизни таковой, какой она есть на Земле, так как мы рассматриваем жизнь на других планетах. Оглядываясь вокруг, мы понимаем, что все известные нам земные формы жизни являются именно такими не просто так, а в силу существования на Земле некоторых физических условий, пару из которых мы и рассмотрим далее.

Гравитация

Первым и наиболее явным земным физическим условием является . Чтобы гравитация на другой планете была точно такой же, ей понадобится точно такая же масса и такой же радиус. Чтобы это было возможно, вероятно другая планета должна состоять из тех же элементов, что и Земля. Для этого потребуется также ряд других условий, в результате соблюдения которых вероятность обнаружения такого «клона Земли» стремительно падает. По этой причине, если мы намеренны отыскать все возможные внеземные формы жизни, следует предполагать о возможности их существования на планетах с несколько иной гравитацией. Конечно, для гравитации должен быть определен некоторый диапазон, такой чтобы удерживать атмосферу и при этом на расплющить все живое на планете.

В границах этого диапазона возможны самые различные формы жизни. Прежде всего гравитация влияет на рост живых организмов. Вспоминая самую известную гориллу в мире – Кинг-Конга, следует отметить, что он не выжил бы на Земле, так как умер бы под давлением собственного веса. Причиной этому служит закон квадрата-куба, согласно которому с увеличением тела в два раза, его масса увеличивается в 8 раз. Поэтому если мы рассматриваем планету с пониженной гравитацией – следует ожидать обнаружение форм жизни в крупных размерах.

Также от силы гравитации на планете зависит крепость скелета и мышц. Вспоминая еще один пример из мира животных, а именно самое большое животное – синего кита, отметим, что в случае попадания его на сушу кит задыхается. Однако происходит это не потому, что они задыхаются словно рыбы (киты – млекопитающие, а посему они дышат не жабрами, а легкими, как и люди), а потому, что сила тяжести мешает их легким расширяться. Из этого следует, что в условиях повышенной гравитации человек обладал бы более крепкими костьми, способными удержать массу тела, более крепкими мышцами, способными противодействовать силе тяжести, и меньшим ростом для понижения собственно самой массы тела согласно закону квадрата-куба.

Перечисленные физические характеристики тела, зависящие от гравитации, — это лишь наши представления о влиянии силы тяжести на организм. На самом деле гравитация может определять значительно больший диапазон параметров тела.

Атмосфера

Другим глобальным физическим условием, определяющим форму живых организмов, является атмосфера. Прежде всего наличием атмосферы сознательно сузим круг планет с возможностью жизни, так как ученым не удается представить организмы, способные выживать без вспомогательных элементов атмосферы и при убийственном влиянии космической радиации. Поэтому предположим, что планета с живыми организмами должна обладать атмосферой. Сперва рассмотрим атмосферу с содержанием кислорода, к которому мы все так привыкли.

Рассмотрим к примеру насекомых, размер которых явно ограничен из-за особенностей дыхательной системы. Она не включает легкие и состоит из тоннелей трахей, выходящих наружу в виде отверстий — дыхалец. Подобная тип транспортировки кислорода не позволяет иметь насекомым массу более 100 грамм, так как при больших размерах теряет свою эффективность.

Каменноугольный период (350-300 млн. лет до нашей эры) характеризовался повышенным содержанием кислорода в атмосфере (на 30-35%), и присущие тому времени животные могут Вас удивить. А именно, гигантские дышащие воздухом насекомые. К примеру, стрекоза Meganeura могла иметь размах крыльев более 65-ти см, скорпион Pulmonoscorpius достигать 70-ти см, а многоножка Arthropleura — 2,3 метра в длину.

Таким образом, становится очевидно влияние концентрации кислорода в атмосфере на диапазон различных форм жизни. Кроме того, наличие кислорода в атмосфере не есть твердым условием для существования жизни, так как человечеству известны анаэробы – организмы, способные жить без потребления кислорода. Тогда если влияние кислорода на организмы столь высоко, какова же будет форма жизни на планетах со совершенно другим составом атмосферы? – сложно представить.

Так перед нами возникает немыслимо большой набор форм жизни, которые могут нас ожидать на другой планете, учитывая лишь два перечисленных выше фактора. Если же рассматривать и другие условия, вроде температуры или атмосферного давления, то разнообразие живых организмов выходит за рамки восприятия. Но и в этом случае ученые не боятся делать более смелые предположения, определяемые в альтернативной биохимии:

• Многие убеждены, что все формы жизни могут существовать лишь при наличии в их составе углерода, так как это наблюдается на Земле. Данное явление в свое время Карл Саган назвала как «углеродный шовинизм». Но на самом деле основным строительным элементом инопланетной жизни может быть совсем не углерод. Среди альтернатив углероду ученые выделяют кремний, азот и фосфор или азот и бор.
• Фосфор – также один из основных элементов, составляющих живой организм, так как входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и прочих соединений. Однако, в 2010-м году астробиолог Фелиса Вольф-Саймон обнаружила бактерию, во всех клеточных компонентах которой фосфор заменяется мышьяком, к слову токсичным для всех других организмов.
• Вода – один из важнейших компонентов для жизни на Земле. Однако, и воду можно заменить иным растворителем, согласно исследованиям ученых, это может быть аммиак, фтороводорот, цианистый водород и даже серная кислота.

Зачем же мы рассматривали вышеописанные возможные формы жизни на других планетах? Дело в том, что с увеличением разнообразия живых организмов размываются границы самого термина жизни, который, к слову, до сих пор не имеет явного определения.

Понятие инопланетной жизни

Так как предметом данной статьи есть не разумные существа, а живые организмы, следует определить понятие «живого». Как оказалось, это достаточно сложная задача и существует более 100 определений жизни. Но, дабы не углубляться в философию, пойдем по следам ученых. Наиболее широкое понятие жизни должны иметь химики и биологи. Исходя из привычных признаков жизни, вроде размножения или питания, к живым существам можно приписать некоторые кристаллы, прионы (инфекционные белки) или вирусы.

Доподлинное определение границы между живым и неживым организмом должно быть сформулировано прежде, чем возникнет вопрос о существовании жизни на других планетах. Биологи считают такой пограничной формой – вирусы. Сами по себе, не взаимодействуя с клетками живых организмов, вирусы не обладают большинством привычных нам характеристик живого организма и представляют из себя лишь частицы биополимеров (комплексы органических молекул). Например, они не имеют обмена веществ, для их дальнейшего размножения потребуется какая-то клетка-хозяин, принадлежащая другому организму.

Таким образом можно условно провести грань между живыми и неживыми организмами проходит через обширный слой вирусов. То есть обнаружение вирусоподобного организма на другой планете может стать как подтверждением существования жизни на других планетах, так и еще одним полезным открытием, однако не подтверждающим указанное предположение.

Согласно вышесказанному, большинство химиков и биологов склоняются к тому, что основным признаком жизни есть репликация ДНК – синтез дочерней молекулы на основе родительской молекулы ДНК. Имея такие взгляды на инопланетную жизнь, мы значительно отдалились от уже избитых образов зеленых (серых) человечков.

Однако проблемы определения объекта как живого организма могут возникнуть не только с вирусами. Учитывая указанное ранее разнообразие возможных видов живых существ, можно представить ситуацию, когда человек столкнется с некоторой инопланетной субстанцией (для простоты представления – размеров порядка человека), и поставит вопрос о жизни этой субстанции, — поиск ответа на этот вопрос может оказаться таким же затруднительным, как и в случае с вирусами. Данная проблема просматривается в произведении Станислава Лема «Солярис».

Внеземная жизнь в Солнечной системе

Kepler — 22b-планета с возможной жизнью

Сегодня критерии поиска жизни на других планетах довольно строгие. Среди них в приоритете: наличие воды, атмосферы, и температурных режимов, схожих с земными. Для обладания указанными характеристиками планета должна находиться в так называемой «обитаемой зоне звезды» — то есть на определенном расстоянии от звезды, в зависимости от типа этой звезды. Среди наиболее популярных можно отметить: Глизе 581 g, Kepler-22 b, Kepler-186 f, Kepler-452 b и другие. Однако, сегодня о наличии жизни на таких планетах можно лишь гадать, так как слетать к ним удастся совсем не скоро, в силу огромного расстояния до них (одна из ближайших Глизе 581 g, до которой 20 световых лет). Поэтому вернемся в нашу Солнечную систему, где на самом деле также есть признаки неземной жизни.

Марс

Согласно критериям существования жизни, некоторые из планет Солнечной системы обладают подходящими условиями. Например, на Марсе был обнаружен сублимирующийся (испаряющийся) – шаг на пути к обнаружению жидкой воды. Кроме того, в атмосфере красной планеты был найден метан – известный продукт жизнедеятельности живых организмов. Таким образом даже на Марсе есть вероятность существования живых организмов, хоть и простейших, в определенных теплых местах с менее агрессивными условиями, вроде полярных шапок.

Европа

Небезызвестный спутник Юпитера – – довольно холодное (-160 °C — -220 °C) небесное тело, покрытое толстым слоем льда. Однако, ряд результатов исследований (движение коры Европы, наличие индуцированных токов в ядре) все больше приводят ученых к мысли о существовании жидкого водного океана под поверхностными льдами. Причем в случае существования, размеры этого океана превышают размеры мирового океана Земли. Разогрев этого жидкого водяного слоя Европы скорее всего происходит посредством гравитационного влияния , которое сжимает и растягивает спутник, вызывая приливы. В результате наблюдения за спутником были также зафиксированы признаки выбросов водяного пара из гейзеров со скоростью примерно 700 м/с на высоту до 200 км. В 2009-м году американским ученым Ричардом Гринбергом было показано, что под поверхностью Европы имеется кислород в объемах, достаточных для существования сложных организмов. Учитывая другие указанные данные о Европе, можно с уверенностью предположить о возможности существования сложных организмов, пусть подобных рыбам, которые обитают ближе ко дну подповерхностного океана, где судя по всему расположены гидротермальные источники.

Энцелад

Наиболее многообещающим местом для обитания живых организмов является спутник Сатурна – . Несколько похожий на Европу, этот спутник все же отличается от всех других космических тел Солнечной системы тем, что на нем обнаружена жидкая вода, углерод, кислород и азот в форме аммиака. Причем результаты зондирования подтверждаются реальными фотографиями огромных фонтанов воды, бьющих из трещин ледяной поверхности Энцелада. Собрав воедино полученные свидетельства, ученые утверждают о наличии подповерхностного океана под южным полюсом Энцелада, температура которого лежит в диапазоне от -45°C до +1°C. Хотя существуют оценки, согласно которым температура океана может достигать даже +90. Даже если температура океана не высока, все же нам известны рыбы, живущие в водах Антарктики при нулевой температуре (Белокровные рыбы).

Помимо этого, данные, полученные аппаратом , и обработанные учеными из института Карнеги, позволили выяснить щелочность среды океана, которая составляет 11-12 pH. Данный показатель является довольно благоприятным для зарождения, а также поддержания жизни.

Вот мы и подобрались к оценке вероятности существования инопланетной жизни. Все написанное выше несет оптимистичный характер. Исходя из широкого разнообразия земных живых организмов, можно сделать вывод, что даже на самой «суровой» планете-двойнике Земли может возникнуть живой организм, пусть и совсем отличный от привычных для нас. Даже исследуя космические тела Солнечной системы, мы находим закоулки, казалось, мертвого мира, не похожего на Землю, в которых все же существуют благоприятные условия для углеродных форм жизни. Еще сильнее укрепляет наши убеждения о распространенности живого во Вселенной возможность существования не углеродных форм жизни, а неких альтернативных, использующих вместо углерода, воды и других органических веществ некоторые иные вещества, вроде кремния или аммиака. Таким образом допустимые условия для жизни на другой планете значительно расширяются. Умножив это все на размеры Вселенной, конкретнее – на количество планет, получим достаточно высокую вероятность возникновения и поддержания инопланетной жизни.

Есть лишь одна проблема, которая возникает перед астробиологами, равно как и перед всем человечеством – мы не знаем, как возникает жизнь. То есть как и откуда взяться хотя бы простейшим микроорганизмам на других планетах? Вероятность зарождения самой жизни, даже при благоприятных условиях, мы оценить не можем. А потому оценка вероятности существования живых инопланетных организмов крайне затруднительна.

Если переход от химических соединений к живым организмам определить, как естественное биологическое явление, вроде самовольного объединения комплекса органических элементов в живой организм, то вероятность возникновения такого организма высока. В таком случае можно сказать, что на Земле так или иначе появилась бы жизнь, имея она в наличии те органические соединения, которые она имела, и соблюдая те физические условия, которые она соблюдала. Однако, ученые так и не выяснили природу этого перехода и факторов, которые могут на него влиять. Потому среди факторов, влияющих на само возникновение жизни, может быть что угодно, вроде температуры солнечного ветра или расстояния до соседней звездной системы.

Предполагая, что для возникновения и существования жизни в пригодных для жизни условиях требуется лишь время, и никаких более неизученных взаимодействий с внешними силами, можно сказать, что вероятность обнаружить живые организмы в нашей галактике – довольно высока, эта вероятность существует даже в нашей Солнечной системе. Если же рассматривать Вселенную в целом, то исходя из всего вышенаписанного, можно с большой уверенностью сказать, что жизнь на других планетах есть.

Не слишком холодно, не слишком жарко – такие условия, приемлемые для жизни встречаются не только на Земле, но и в некоторых других местах в космосе.

Мы, земляне, действительно должны быть счастливы. Наша планета находится в самом правильном месте Солнечной системы. Мы находимся не слишком близко к , как, например или Венера, где средняя температура может достигать более 400 °C. Но и не слишком далеко, как Юпитер или Сатурн, температура которых достигает минус 140 °C.

Но наша планета не единственная, обладающая такими идеальными условиями. Множество других обнаруженных планет и лун тоже находится в так называемой зоне обитания или зоне Златовласки. Планеты или луны, расположенные в такой зоне, находятся на правильном расстоянии от своей звезды, так что там не слишком холодно и не слишком жарко. Средняя температура на этих телах позволяет существование на их поверхности жидкой воды, основного ингредиента для возникновения жизни.

Конечно, расположение планеты в зоне обитаемости необходимое условие, но не достаточное. Например наш загадочный сосед, находится в обитаемой зоне нашей системы, однако для жизни, вероятнее всего, непригоден. Впрочем, колоссальные объемы льда, обнаруженные на Марсе, позволят в отдаленном будущем произвести его колонизацию, создав искусственное магнитное поле и атмосферу, подобную земной.

Нахождение планеты в зоне обитаемости совсем не означает, что на ней есть вода, но это значит что она там потенциально может быть. Эти потенциально пригодные для жизни миры должны соответствовать и другим требованиям, чтобы иметь возможность поддерживать жизнь. Например, иметь атмосферу, быть скалистой планетой (а не быть газовым гигантом) и иметь правильную смесь химических соединений, необходимых для функционирования живых организмов.

Есть ли в космосе жизнь?

Этот вопрос занимал сознание людей очень и очень давно, и возможно сейчас мы наконец близки к получению ответа. Несколько небесных тел были определены как потенциальные кандидаты на существование на них жизни.

Некоторые из них – планеты размера , вращающиеся вокруг звезд, похожих на наше Солнце. Другие называются сверхземлями – их размер может быть до 45 размеров Земли.

Самой известной из этих планет, конечно, является Марс, где было подтверждено существование огромного количество воды, которая находится прямо под его поверхностью. Как уже было сказано выше, Марс со временем мог бы принять человеческую колонию.

Водный лед под поверхностью Марса.

Жизнь на спутниках планет

Сатурн, одна из крупнейших планет нашей Солнечной системы, имеет 62 луны, некоторые из которых – крошечные объекты диаметром 1 км. Другие – больше, чем некоторые планеты. Например, имеющий почти половину размера Земли.

Один из спутников Сатурна недавно оказался в центре внимания охотников за внеземной жизнью: Энцелад. Здесь ученые обнаружили обширные океаны воды, погребенные на глубине 30-40 километрах под поверхностью планеты, которая покрыта льдом и снегом, и где температура в полдень достигает -198°C! Космический зонд “ ” обнаружил присутствие всех жизненно важных ингредиентов для жизни в этих океанах: углерод, азот и водород.

«С точки зрения астробиологии это самое интересное место Солнечной системы», – сказал Крис Маккей, планетарный ученый из НАСА в недавнем новостном отчете.

Сатурн – не единственная планета со спутником, на котором может потенциально существовать жизнь. Луна Юпитера также была целью космической разведки с 1960-х годов.

Прославленная книгой (и фильмом) “2001: Космическая одиссея”, Европа имеет океан жидкой воды, глубиной от 15 до 20 километров, скрывающийся под слоем льда. По крайней мере два будущих проекта НАСА планируют более подробно изучить этот спутник.

«Мы вряд ли можем надеяться на лучшую цель для решения одной из самых больших задач науки – поиска доказательств существовования жизни за пределами Земли».

Однако о внутреннем устройстве этой планеты еще ничего не известно.

«Сейчас мы просто высказываем догадки о содержании атмосферы этой планеты, – сказал Джейсон.

«Будущие наблюдения могут позволить нам впервые исследовать атмосферу потенциально пригодной для жизни планеты. Мы планируем искать воду и, в конечном счете, молекулярный кислород».

Планета 1140b была обнаружена при работе проекта MEarth, который направлен на поиски планет, подобных Земле. Помимо 1140b, проект MEarth обнаружил еще две планеты, подобные Земле, GJ1132b и GJ1214b .

Другая звездная система, в которой доказано существование потенциально пригодных для жизни планет, называется TRAPPIST-1. Система удалена на 39 световых лет от нашей планеты. Расположена она в созвездии Водолея, и последние наблюдения показали существование по меньшей мере семи малых планет, вращающихся вокруг центральной звезды этой системы. Из этих семи планет три найдены в обитаемой зоне.

«Эта планетная система удивительна не только потому, что мы нашли так много планет, но и потому, что все они удивительно похожи по размерам на Землю!» – заявил Michaël Gillon из Университета Льежа в Бельгии.

Две из этих планет, TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c, были дополнительно изучены и, вероятно, являются скалистыми планетами, такими как Земля, что делает их еще более вероятными кандидатами на наличие там жизни.

Другие потенциально пригодные для жизни планеты были обнаружены космическим телескопом NASA «Кеплер». Одна из этих планет, Kepler-452b, расположена в созвездии Лебедя возле звезды, которая очень похожа на наше Солнце. Планета примерно на 60% больше, чем Земля, но является ли она скалистой планетой и имеет ли она жидкую воду, остается загадкой.

Жизнь, как она есть

Но как на самом деле узнать, может ли планета поддерживать жизнь? Пока мы не найдем чужую форму жизни, все наши выкладки лишь теория. Однако недавно опубликованное исследование представило убедительные доказательства того, что один из видов микроорганизмов мог бы выжить на – спутнике Сатурна.

Соединения, найденные в Энцеладе, такие, как метан, диоксид углерода, аммиак и водород, могут быть использованы для питания некоторыми земными микроорганизмами.

В проведенном эксперименте исследователям удалось вырастить микроорганизмы в условиях состава и давления атмосферы, которые, как считается, присутствуют в Энцеладе. Исследователи обнаружили одного выжившего: это микроорганизм, теоретически способный выжить на Энцеладе.

«Микроорганизм Methanothermococcus okinawensis процветает и производит метан в условиях, подобных тем, которые встречаются на ледяной луне Сатурна – Энцеладе», – сообщил Симон Ритманн из Венского университета, возглавляющий новое исследование.

Кроме того, исследователи определили геологический процесс, известный как серпентинизация, который может привести к образованию достаточного количества водорода для выживания какой-либо формы жизни на Энцеладе.

Выводы подтверждают идею о том, что некоторые микроорганизмы могут процветать на Энцеладе и быть ответственными за часть метана, обнаруженного на этой луне.

Но найдем ли мы когда-нибудь разумную жизнь?

«Физиологические возможности нескольких организмов, обнаруженных на Земле, которые способны выживать в экстремальных условиях окружающей среды, позволяют предположить, что где-то во Вселенной может существовать . Но мы можем найти жизнь и у себя на пороге – в Солнечной системе», – заявил Саймон.

Вам могут понравиться эти статьи:

В издательстве «Питер» вышла книга «Большое космическое путешествие» . Нет, к одноимённому советскому фильму она отношения не имеет - в основу книги положен курс Принстонского университета, который читали студентам гуманитарных специальностей знаменитые астрофизики Нил Деграсс Тайсон, Майкл Стросс и Джон Ричард Готт. Задачей профессоров было рассказать о своей науке так, чтоб это было понятно неспециалистам.

В издании книги на русском языке принимали участие наши друзья из проекта «Открытая лабораторная» - международной просветительской акции по проверке научной грамотности, которая в этом году пройдёт 10 февраля.

Предлагаем вашему вниманию отрывок из книги - в нём Нил Деграсс Тайсон рассказывает о том, как идут поиски жизни в Галактике и что такое уравнение Дрейка.

Нил Деграсс Тайсон

Астрофизик

Мы - живые существа, поэтому нас особенно интересует жизнь во Вселенной. Если мы осматриваемся во Вселенной и обращаем внимание на то, есть ли у конкретной звезды планеты и пригодны ли они для жизни, то разумно формулировать вопросы, исходя из представлений об известной нам (земной) живой материи. Кажется, что все живые существа обладают некоторой совокупностью общих признаков.

Во-первых, любые известные нам живые существа нуждаются в жидкой воде. Во-вторых, жизнь связана с потреблением энергии. Мы обладаем метаболизмом, это химический феномен. И, самое интересное, жизнь сама себя воспроизводит.

Я сосредоточусь на первом признаке, поскольку воду можно обнаружить при помощи астрофизического инструментария. Нам всего лишь нужно отыскать во Вселенной жидкую воду. С тех пор как нам прочитали сказку о Златовласке, мы знаем (и соглашаемся), что предметы и вещества могут быть «слишком холодными», «слишком горячими» и «в самый раз».

Прим. пер.

В англоязычной литературе обитаемую область часто называют «зоной Златовласки». Это название отсылает к английской сказке «Златовласка и три медведя», мы знаем её под названием «Три медведя».

Возьмём, например, Солнце. Известно, что оно обладает определенной светимостью. Чем ближе к Солнцу, тем жарче становится, чем дальше - тем холоднее. Допустим, для жизни нужна жидкая вода. Возьмём воду и чересчур приблизимся к Солнцу - вода испарится. Чересчур отдалимся - тогда замёрзнет.

Таким образом, логично предположить, что есть некий набор орбит, находясь на одной из которых планета будет стабильно содержать жидкую воду. Ближе к Солнцу - пар, дальше от Солнца - лёд, а между ними - жидкая вода.

Эта область получила название «зона обитаемости». Такая концепция играет важную роль в научных представлениях начиная с 1960-х годов, когда её впервые сформулировали. У разных звёзд, в зависимости от их светимости, размеры зоны обитаемости будут отличаться, и здесь есть повод для размышления.

Фрэнк Дрейк немного развил эту концепцию и составил так называемое уравнение Дрейка. Это уравнение не похоже на те, что описывают законы Ньютона. Скорее оно позволяет оценить степень нашего незнания о распространённости разумной жизни во Вселенной.

Прежде чем я расскажу вам об уравнении Дрейка, озвучу одну вещь: исходя из всего, что мы знаем о жизни, считается, что для жизни требуется планета. Это должна быть планета, вращающаяся вокруг звезды. Сначала должна возникнуть звезда, около неё - планета, а затем (учитывая, как медленно развивается жизнь на Земле) нужны миллиарды лет, чтобы эволюция привела к возникновению разумных существ. Следовательно, звезда должна быть долгоживущей.

Не все звёзды таковы. Некоторые не успевают дотянуть и до миллиарда лет, а могут сгореть и всего за 100 миллионов лет.

Самые массивные звёзды гибнут всего за 10 миллионов лет - и разумным существам, обитающим на планете около такой звезды, практически не на что рассчитывать, если случай Земли хоть сколь-нибудь показателен. Нужна долгоживущая звезда и планета, но не какая угодно планета, а такая, которая вращается в зоне обитаемости этой звезды.

Итак, известно, что мы должны искать долгоживущую звезду, в зоне обитаемости которой имеется планета, причём такая планета, на которой возникла жизнь. Разумная жизнь. На протяжении большей части истории Земли могучие микроорганизмы - цианобактерии - грубо перекраивали её атмосферу под себя.

Сегодня мы сетуем, что человек загрязняет окружающую среду, из-за нашей деятельности возникают озоновые дыры и накапливаются парниковые газы, например CO2. Но наше влияние просто меркнет по сравнению с тем, что учинили цианобактерии с земной атмосферой 3 миллиарда лет назад. В ту пору атмосфера Земли была богата углекислым газом - и всё было нормально. Затем явились цианобактерии, слопали весь CO2 и насытили атмосферу кислородом, полностью поменяв её химический состав и баланс. Атмосфера Земли наполнилась кислородом, а углекислого газа в ней почти не осталось.

На самом деле, кислород ядовит для многих анаэробных организмов того периода. Диоксид углерода - парниковый газ. Когда его запасы истощились, парниковый эффект ослаб, и на Земле стало стремительно холодать.

Если бы в те времена существовала партия «зелёных», её активисты могли бы протестовать: «Прекратите кислородное загрязнение! Вы отравляете Землю!» - ведь наступали перемены.

Земля остывала и несколько раз полностью замерзала. Тем временем Солнце медленно, но верно разгоралось, за миллиарды лет его светимость возросла и периоды под названием «Земля-снежок» прекратились. В конце концов благодаря атмосферному кислороду возникли самые разные животные, и в том числе люди. Не все перемены однозначно губительны для всех организмов.

Мы беспокоимся, что следующий астероид с нами покончит. Говорю вам, покончит. Неизвестно когда, но это произойдет, и это будет тяжёлый день для Земли.

В прошлый раз, когда Земля пережила крупное столкновение с астероидом (это было 65 миллионов лет назад), с лица планеты исчезли динозавры. В подлеске уже сновали наши предки-млекопитающие размером с нынешних грызунов. Королевскому тираннозавру и другим ужасным хищникам этой мелюзги хватало буквально на один укус. Но после столкновения Земли с астероидом от королевских тираннозавров и мокрого места не осталось, а млекопитающие смогли эволюционировать, превратившись в довольно представительных существ.

Примеч. науч. ред.

Хотя импактная (то есть связанная с ударом астероида) теория вымирания динозавров популярна среди астрономов и широкой публики, палеонтологи относятся к ней довольно скептически.

Эти события запустили новую историю, которая привела к возникновению современной культуры и общества: мы получили путёвку в жизнь, а заодно природа избавила нас от свирепых динозавров. Поэтому я стараюсь трактовать изменения на Земле в более целостном виде.

Мораль этой истории такова: если мы хотим вступить в контакт с обитателями планеты, пригодной для жизни, то наличия инопланетной жизни как таковой ещё недостаточно. Нас интересует разумная жизнь. Даже больше. Исаак Ньютон был разумен, но с ним нельзя было пообщаться с другого конца Галактики. Во времена Ньютона не было технологий, которые позволили бы ему отправлять сигналы в космические дали. Разумная жизнь, которую мы ищем, должна обладать нужными технологиями в ту эпоху, на которую приходятся наши наблюдения.

Иными словами, если цивилизация удалена от нас на 1000 световых лет, то её представители должны были отправить сигнал 1000 лет назад - и только сейчас он нас достигнет.

Теперь предположим, что в саму технологию заложена возможность злоупотребления ею. Если некоторые технологии попадут в руки невежественных или безответственных людей, то такие технологии могут с нами покончить гораздо вернее, чем любая естественная катастрофа. Сколько может продлиться период, пока мы не самоуничтожимся из-за такой фатальной оплошности? Возможно, всего 100 лет.

Если осмотреться в Галактике, то мы только при большом везении найдём планету, в пятимиллиардной истории которой идёт именно такое столетие. Поэтому вероятность обнаружить таким образом космических друзей по переписке действительно очень мала.

Фрэнк Дрейк учёл все эти аргументы и на их основе вывел свое уравнение. Так начался поиск внеземного разума - проект SETI. Дрейк хотел оценить количество способных на контакт цивилизаций, связаться с которыми мы можем уже сейчас: N c.

Для этого он включил в уравнение несколько этапов деления, причём каждый член уравнения - это самостоятельный оценочный показатель, взятый на основе современных астрофизических данных: N c = N s × f HP × f L× f i × f c × (L c / возраст Галактики), где:

N c - количество готовых к контакту цивилизаций, которые мы можем наблюдать в Галактике сегодня;

N s - количество звёзд в Галактике (около 300 миллиардов);

f HP - доля звёзд, в зоне обитаемости которых вращается планета, пригодная для жизни (~0,006);

f L - доля планет из этого числа, где жизнь развивается (величина неизвестна, но, вероятно, близка к 1);

f i - доля планет из этого числа, где развивается разумная жизнь (величина неизвестна, но, вероятно, довольно мала);

f c - доля планет, населенных разумными существами, уровень технологического развития которых допускает межзвездный контакт (величина неизвестна, но, вероятно, близка к 1);

L c - средний срок существования цивилизации, способной к контакту (величина неизвестна, но, вероятно, мала по сравнению с возрастом Галактики);

и возраст Галактики - около 10 миллиардов лет.

Начнём с количества звёзд в галактике Млечный Путь, их около 300 миллиардов. Поскольку не каждая звезда в Галактике подходит для жизни, это количество нужно умножить на дробную величину - число долгоживущих звёзд (которые горят достаточно долго, чтобы возле них могла сформироваться жизнь), а также имеющих планету в зоне обитаемости (f HP). Таким образом, уменьшается общее число планет, на которых можно искать разумную жизнь.

На момент написания этой книги, по результатам героической работы, в ходе которой было исследовано более 150 000 звезд, подтверждено существование более 3 000 экзопланет. Это была настоящая революция.

Оказывается, звёзды, у которых есть планеты, - обычное явление, и у многих звёзд по несколько планет.

Среди таких звёзд мы ищем те, чьим планетам посчастливилось оказаться в зоне обитаемости. Экзопланеты можно находить по гравитационному воздействию, которое планета оказывает на родительскую звезду. В результате притяжения планеты угловая скорость звезды немного колеблется, и такое явление можно засечь.

Чем ближе планета, тем заметнее колеблется угловая скорость звезды под влиянием её гравитации и тем легче это обнаружить. Поэтому относительно несложно находить планеты, вращающиеся поблизости от своей звезды, но на таких планетах слишком жарко и жидкой воды там быть не может - они не вписываются в уравнение Дрейка.

Крупнейший проект по поиску экзопланет выполнен при помощи космического телескопа «Кеплер» силами NASA. «Кеплер» ищет экзопланеты, фиксируя крошечный спад яркости звезды, когда планета проходит по диску звезды и пересекает линию взгляда. Такое явление называется «транзит».

Радиус Юпитера составляет 10% от солнечного. Площадь поперечного сечения Юпитера (πr в квадрате) - 1% от аналогичной площади Солнца. Поэтому когда планета размером с Юпитер проходит мимо диска звезды, напоминающей по типу Солнце, яркость этой звезды временно падает на 1%. Планета размером с Землю, чей радиус составляет 0,01% от солнечного, уменьшает яркость такой звезды на 0,01%.

Телескоп «Кеплер» достаточно зорок, чтобы улавливать даже такие незначительные потускнения звезды, ведь его конструировали прежде всего для поиска землеподобных планет, но подобная точность - почти предел его возможностей.

Многие планеты, открытые «Кеплером», сопоставимы по размеру с Юпитером или Нептуном (а такие планеты, насколько нам известно, непригодны для жизни), но попадаются и более мелкие, размером практически с Землю...

Ознакомительный отрывок, как водится, должен заканчиваться на самом интересном месте. Надеемся, что вы решите прочесть книжку целиком!

Одиноко ли человечество во Вселенной? Этот вопрос волнует как рядовых граждан, так большинство ученых планеты. Если не одиноки, то где же они? Почему инопланетяне не вступают в прямой контакт с жителями Земли?

Однажды физик Энрико задался необычным вопросом: где все? Или, если точнее, где все инопланетяне, почему мы не наблюдаем следов внеземной разумной жизни? Так возник парадокс Ферми.

Когда мы оцениваем размер Вселенной, число землеподобных планет, а также ряд других переменных, указанных в уравнении доктора Фрэнка Дрейка, отца радиоастрономии и основателя проекта по поиску внеземных цивилизаций SETI, становится понятно, что в одной галактике должны быть десятки тысяч или больше внеземных цивилизаций. И поскольку галактике порядка 10 миллиардов лет, у разумных миров было достаточно времени, чтобы связаться друг с другом.

Еще в 1961 году Дрейк рассчитал необычную формулу для определения числа тех цивилизаций в галактике, с которыми возможен контакт. Формул получила название «Уравнение Дрейка». Используя ее, ученый и его коллеги подсчитали общее количество цивилизаций, представляющих разумную жизнь, получилось 10,000.

Так если инопланетяне статистически существуют, то где они? Почему мы не можем их обнаружить? А причины следующие.

Земля — особенная

Гипотеза уникальной Земли предполагает, что цепь событий, которая создала жизнь на нашей планете, была настолько сложной, что только биологически идеальный вихрь мог бы создать ее еще где-либо. Хотя, возможно, существуют похожие на Землю планеты, ни одна из них может и не содержать в точности необходимые условия для развития жизни. Другими словами, мы не встретили никаких инопланетян, потому что их просто нет, или их настолько немного и они так далеки, что контакт крайне маловероятен.

Основным фактором, который делает Землю гостеприимной к жизни, является ее длительный период относительно стабильных климатических условий, обусловленных уникальной орбитой и положением планеты. Если бы не наше точное положение относительно Солнца или Луны, на планете было бы слишком жарко или холодно, недостаточно кислорода и слишком нестабильные условия, чтобы поддержать жизнь за пределами бактерий.

Палеонтолог Питер Уорд и астроном Дональд Браунли были первыми, кто представил необычную гипотезу уникальной Земли. И хотя прошло уже 15 лет с момента рождения гипотезы, а мы нашли массу землеподобных планет, ученые все еще уверены, что шансы существования жизни на этих мирах чрезвычайно низкие.

У любой разумной жизни есть камень преткновения

Согласно теории Великого фильтра, инопланетная жизнь действительно существует, но разумная жизнь не в состоянии продвинуться технологически достаточно далеко, чтобы изобрести космическую связь дальнего радиуса действия или космические путешествия. Хотя наши современные космические корабли, спутники и радио говорят о том, что мы близки к точке невозврата, возможно, нас неизбежно ожидает барьер или катастрофа, которые либо уничтожат нас, либо приведут к деградации технологий.

Мы знаем, что катастрофические периодически навещают Землю, так что вполне возможно, что эти же события уничтожают миры повсюду, отправляя разумную жизнь обратно в каменный век, прежде чем технологии смогут адекватно развиться. Или, возможно, мы уничтожим себя в ходе ядерной войны. Каким бы ни был этот фильтр, нас ждут только плохие новости. Мы не только не сможем связаться с другими космонавтами, но и умрем, вероятно.

Есть и светлая сторона этой теории. Некоторые считают, что мы — первые, кто пройдет через этот необычный фильтр, поэтому, скорее всего, станем доминирующей расой в космосе. И это хорошо.

Они ушли из Вселенной

Согласно футуристической гипотезе превосходства Джона Смарта, разумная внеземная жизнь однажды существовала в нашей Вселенной, но стала настолько совершенной, что переехала в лучшие места. Если быть более точным, инопланетяне развились настолько, что перестали смотреть на внешний космос, а сосредоточились на внутреннем.

Концепцию можно сравнить с миниатюризацией, которую мы наблюдаем в компьютерах. Первоначально они задумывались как огромные технологии, заполняющие целые комнаты, но затем стали меньше (вплоть до карманных), одновременно с этим развивая сложность и мощность. Для сторонников теории превосходства разумная жизнь развивается во многом таким же образом, постоянно работая над более плотным и эффективным использованием пространства, времени, энергии и материи. В конце концов, мы будем жить и работать в наномасштабах, пока не станем настолько малы, что создадим и поселимся в черной дыре вне этого пространственно-временного континуума.

По мнению Смарта и остальных, черные дыры — конечный пункт назначения. Они позволят идеальные вычисления и обучение, временные путешествия, добычу энергии и другое. Цивилизации, которые не достигают этого, обречены.

Другие космические существа также могут работать над собственным превосходством, или трансцендентностью. Кроме того, следуя закону Мура, эти существа, скорее, достигнут превосходства прежде, чем освоят космос.

Земля не так велика, как мы думаем

Возможно, было бы слишком гордым полагать, что инопланетяне интересуются нами или нашей планетой. Могут существовать и более интересные населенные миры, и разумные существа скорее будут тратить свое время на их исследование, а не на Землю. Эта теория полностью противоположна теории уникальной Земли: в нашей планете вообще нет ничего особенного.

Способная перемещаться или общаться на световые года, едва ли будет переживать о нашем существовании — мы ведь не разговариваем с мухами. Кроме того, у нее точно будут свои шикарные технологии, поэтому наши жалкие ресурсы им ни к чему. Если им понадобятся минералы или другие элементы, их полно в космосе и без Земли.

Кроме того, независимо от того, насколько разумны существа, путешествия на световые годы — непростой подвиг. Каковы шансы того, что они потратят свою энергию на то, чтобы навестить нас, когда есть 8,8 миллиарда похожих на Землю планет во всем Млечном Пути? Последователи этой теории утверждают, что думать, что Земля — лакомый кусочек, это страдать тем же геоцентризмом, который привел к ошибочному преследованию Галилея.

Мы живем в виртуальной реальности

Возможно, одно из самых тяжело воспринимаемых объяснений парадокса Ферми — это гипотеза планетария. Наш мир представляет собой форму «планетария в виртуальной реальности, созданного с целью дать нам необычную иллюзию, что Вселенная пуста». Мы не обнаружили никаких внеземных цивилизаций, потому что эти внеземные цивилизации не включили это в программу.

Основы этой теории уходят корнями в идеи Декарта, который задался вопросом: «Как мы можем знать, что мир вокруг нас реален, если мы — просто мозг в чане, который думает, что живет в реальном мире?».

Вместо того чтобы помещать мозги в чан, современные сторонники этих идей думают, что мы живем в компьютерной симуляции, созданной продвинутыми инопланетянами. Эти пришельцы используют достаточно энергии, чтобы манипулировать материей и энергией на галактических масштабах. Почему они хотят наблюдать за нами, как за муравьями? Может быть, просто для удовольствия, а может, просто, чтобы убедиться, что они могут.

Вы удивитесь, но философы и физики весьма серьезно относятся к этой необычной идее. Они говорят, что мы скорее окажемся искусственным интеллектом в сфабрикованном мире, чем обладающими собственным разумом. Кроме того, мы, скорее всего, обнаружим симуляцию, так как точно заметим сбой в системе или разработаем адекватный эксперимент, чтобы подтвердить эту теорию.

Мы живем в космической глубинке

Хотя разумная инопланетная жизнь может существовать, наши планеты могут быть слишком далеки друг от друга, чтобы коммуникации были оправданы или возможны. Земля может быть так далека от других обитаемых миров, что нас могут просто не разглядеть. Если этого недостаточно, чтобы почувствовать себя одинокими, некоторые утверждают, что большинство других миров находятся относительно близко друг к другу и взаимодействуют, в то время как мы находимся за бортом этой интересной пангалактической вечеринки.

Корни этой идеи уходят в математическую теорию, известную как перколяция, которая описывает, как вещи стягиваются в случайно среде. Если взять теорию перколяции за основу, Вселенная естественным образом сформировалась в виде крупных скоплений и нескольких меньших областей. Другие разумные существа живут в крупных скоплениях, а Земля изолирована.

Вместо того чтобы пытаться вступить в контакт с этими существами, разумной жизнью, некоторые вроде Стивена Хокинга считают, что нам нужно затаиться. говорит, что если мы получим внеземной сигнал, нам нужно быть крайне осторожными, не отвечая, пока не разовьемся. В противном случае мы можем повторить судьбу коренных американцев после прибытия Колумба.

Мы пока не обнаружили их сигналы

Ученые вроде Фрэнка Дрейка и Карла Сагана утверждают, что «отсутствие доказательств — это не доказательства отсутствия инопланетян». Охота на внеземную разусную жизнь существенно ограничена отсутствием государственного финансирования, которое необходимо, чтобы ученые могли позволить себе обширный арсенал инструментов и ресурсов для отслеживания инопланетян. Исторически сложилось, что программа поиска внеземного разума (SETI) полагается только на арендованные радиотелескопы и другое оборудование, которым может пользоваться в течение ограниченного времени. Эти препятствия сделали реальный прогресс практически невозможным.

Есть и хорошие новости для тех, кто думает, что контакт с внеземной жизнью — хорошая идея. Радиотелескоп Allen Telescope Array, предназначенный специально для поиска внеземной разумной жизни, начал работать в 2007 году. Этот гигантский телескоп, состоящий из 42 отдельных 6-метровых телескопов, в значительной мере был построен благодаря соучредителю Microsoft Полу Аллену. После многочисленных неудач он, наконец, начал делать свою важную работу. Если что-то будет пытаться связаться с Землей, он узнает об этом.

Мы не можем распознать их сигналы

Даже если другие планеты гостеприимны к жизни, смогут ли существа там развиваться аналогично жизни на Земле? Может быть, они настолько отличаются от нас, что мы не в силах различить их сигналы? Это вполне возможно, если вспомнить, например, о летучих мышах, которые могут визуализировать звуковые волны, хотя мы видим только свет. Возможно, инопланетяне и мы оборудованы принципиально разным набором чувств.

Как отметил космолог и астрофизик лорд Мартин Рис, «они могут заглядывать нам в лица, а мы просто не распознаем их. Проблема в том, что мы ищем нечто, что очень похоже на нас, обладает подобной математикой и технологиями. Я подозреваю, что жизнь и разум могут существовать в таких необычных формах, которые мы даже не можем представить».

Все становится еще сложнее, если пытаться связаться с высокоразвитой расой, которая использует другие методы коммуникации (нейтрино, например, или гравитационные волны), недоступные нашему пониманию технологий. Точно так же наше примитивное радио может быть не больше чем белым шумом для них. Если инопланетяне и люди непохожи, маловероятно, что мы сможем связаться с ними и разрешить парадокс Ферми — при условии, что мы будем продолжать антропоморфизацию инопланетян и ждать, что они свяжутся с нами.

Сверхорганизмы суицидальны по своей сути

Гипотеза Медеи, придуманная палеонтологом Питером Уордом, гласит, что люди и другие сверхорганизмы несут в себе семена саморазрушения. В некотором роде это хорошо увязывается с теорией Великого фильтра, так как предполагает, что мы умрем до того, как сможем связаться с внеземной цивилизацией.

Гипотеза названа в честь Медеи из греческой мифологии, которая убила своих детей. В нашем случае планета — это Медея, а мы ее потомство. Мы не хотим умирать, но Мать-Земля требует этого. Вымирание встроено в нашу биологию, чтобы гарантировать, что мы устранимся прежде, чем создадим полнейший дисбаланс на Земле. После того как люди станут неизлечимой чумой на планете, мы сделаем нечто, что гарантирует нашу собственную кончину.

Уорд считает, что почти все предыдущие массовые вымирания были спровоцированы живыми организмами. Например, он возлагает вину за два периода «Земли-снежка», которые состоялись миллионы лет назад, на растения, которые распространились настолько дико, что поглотили чрезмерное количество углекислого газа. Это привело к глобальному похолоданию, а следовательно, и к гибели растений. Аналогичным образом, если люди виновны в нынешнем изменении климата, нет никаких гарантий, что наш собственный вид сможет выжить.

Короче говоря, наши внутренние самоубийственные часы остановятся задолго до того, как мы получим шанс пообщаться с инопланетянами.

Они ходят среди нас

Звучит как научная фантастика, но многие люди уверены, что инопланетяне живут и работают вокруг нас. Например, бывший министр обороны Канады дал интервью в 2014 году, в котором утверждал, что на Земле живет порядка 80 различных видов инопланетной жизни. Некоторые из них, включая скандинавских блондинок, выглядят почти идентично людям. Другая группа, «Short Greys», больше похожа на инопланетян и по большей части скрывается от людей.

Хеллайер не одинок в своих убеждениях. Физик Пол Дэвис из Аризонского государственного университета и доктор Роберт Трандл из Университета Северного Кентукки также полагают, что инопланетяне ходят среди нас. Такие люди уже разрешили свой парадокс Ферми — инопланетяне существуют и, хотят люди или нет, они среди нас. Вы же вправе выбрать любой из десяти необычных вариантов объяснений.

NASA прогнозирует, что мы найдем жизнь за пределами нашей планеты, а может, и за пределами нашей Солнечной системы, уже в этом столетии. Но где? Какой будет эта жизнь? Будет ли мудро вступать в контакт с инопланетянами? Поиск жизни будет трудным, но поиск ответов на эти вопросы в теории может быть еще дольше. Перед вами десять пунктов, так или иначе связанных с поисками внеземной жизни.

NASA полагает, что внеземная жизнь будет обнаружена в течение 20 лет

Мэтт Маунтин, директор Научного института космического телескопа в Балтиморе, говорит следующее:

«Представьте себе момент, когда мир просыпается и человеческая раса понимает, что больше не одинока в пространстве и времени. В наших силах совершить открытие, которое изменит мир навсегда».

Используя наземные и космические технологии, ученые NASA прогнозируют, что мы найдем внеземную жизнь в галактике Млечный Путь в течение ближайших 20 лет. Запущенный в 2009 году космический телескоп Кеплер помог ученым найти тысячи экзопланет (планет за пределами Солнечной системы). Кеплер обнаруживает планету, когда она проходит перед своей звездой, вызывая небольшое падение яркости звезды.

Исходя из данных Кеплера, ученые NASA считают, что только в нашей галактике 100 миллионов планет могут быть домом для внеземной жизни. Но только с началом работы космического телескопа Джеймса Вебба (запуск запланирован на 2018 год), мы получим первую возможность косвенно обнаруживать жизнь на других планетах. Телескоп Вебба будет искать газы в атмосферах планет, генерируемые жизнью. Конечная цель - найти Землю 2.0, близнеца нашей собственной планеты.

Внеземная жизнь может не быть разумной

Телескоп Вебба и его преемники будут искать биосигнатуры в атмосферах экзопланет, а именно: молекулярную воду, кислород и углекислый газ. Но даже если биосигнатуры будут обнаружены, они не сообщат нам, разумна ли жизнь на экзопланете. Инопланетная жизнь может быть представлена одноклеточными организмами вроде амеб, а не сложными существами, которые могут общаться с нами.

Мы также ограничены в наших поисках жизни своими предрассудками и недостатком воображения. Мы предполагаем, что должна существовать жизнь на углеродной основе вроде нас, а ее разум должен быть похож на наш. Объясняя этот сбой в творческом мышлении, Кэролин Порко из Института космических наук говорит следующее: «Ученые не начинают думать о совершенно безумных и невероятных вещах, пока некоторые обстоятельства не заставят их».

Другие ученые вроде Питера Уорда считают, что разумная инопланетная жизнь будет недолговечна. Уорд допускает, что другие виды могут претерпеть глобальное потепление, перенаселение, голод и конечный хаос, который уничтожит цивилизацию. Нас ждет то же самое, считает он.

В настоящее время на Марсе слишком холодно, чтобы могла существовать жидкая вода и поддерживаться жизнь. Но марсоходы NASA - «Оппортьюнити» и «Кьюриосити», анализирующие породы Марса - показали, что четыре миллиарда лет назад на планете была пресная вода и грязь, в которой могла процветать жизнь.

Другой возможный источник воды и жизни - третий по высоте вулкан Марса Arsia Mons. 210 миллионов лет назад этот вулкан извергался под огромным ледником. Тепло вулкана заставляло лед таять, образуя озера в леднике, словно жидкие пузырьки в частично замерзших кубиках льда. Эти озера, возможно, существовали достаточно долго для того, чтобы в них сформировалась микробная жизнь.

Вполне возможно, что некоторые простейшие организмы Земли смогут выжить на Марсе сегодня. Метаногены, например, используют водород и диоксид углерода для производства метана, им не нужен кислород, органические питательные вещества или свет. Они способы переживать перепады температур вроде марсианских. Поэтому когда в 2004 году ученые обнаружили метан в атмосфере Марса, они допустили, что метаногены уже обитают под поверхностью планеты.

Когда мы отправимся на Марс, мы можем загрязнить окружающую среду планеты микроорганизмами с Земли. Это беспокоит ученых, поскольку может усложнить задачу поиска форм жизни на Марсе.

NASA планирует запустить миссию в 2020-х годах на Европу, один из спутников Юпитера. Среди основных задач миссии - определить, обитаема ли поверхность луны, а также определить места, в которых смогут приземлиться космические корабли будущего.

В дополнение к этому, NASA планирует искать жизнь (возможно, разумную) под толстым слоем льда Европы. В интервью The Guardian ведущий ученый NASA доктор Эллен Стофан сказала следующее: «Мы знаем, что под этой ледяной коркой есть океан. Водяная пена выходит из трещин в южной полярной области. Есть оранжевые разводы по всей поверхности. Что это, в конце концов?».

Космический аппарат, который отправится на Европу, сделает несколько облетов вокруг луны или останется на ее орбите, возможно, изучит перья пены в южном регионе. Это позволит ученым собрать образцы внутренних слоев Европы без рискованной и дорогой посадки космического аппарата. Но любая миссия должна предусмотреть защиту корабля и его инструментов от радиоактивной окружающей среды. Также NASA хочет, чтобы мы не загрязняли Европу земными организмами.

До сих пор ученые были технологически ограничены в поисках жизни за пределами нашей Солнечной системы. Они могли искать только экзопланеты. Но вот физики из Университета Техаса считают, что нашли способ обнаружения экзолун (лун на орбите экзопланет) через радиоволны. Этот метод поиска может значительно увеличить количество потенциально обитаемых тел, на которых мы можем найти внеземную жизнь.

Используя знания о радиоволнах, излучаемых в ходе взаимодействия между магнитным полем Юпитера и его луной Ио, эти ученые смогли экстраполировать формулы для поиска подобных излучений экзолунами. Они также полагают, что альфвеновские волны (рябь плазмы, вызванная взаимодействием магнитного поля планеты и ее луной) могут также помочь обнаружить экзолуны.

В нашей Солнечной системе луны типа Европы и Энцелада обладают потенциалом для поддержания жизни в зависимости от их удаленности от Солнца, атмосферы и возможного существования воды. Но по мере того, как наши телескопы становятся все мощнее и дальновиднее, ученые надеются изучать подобные луны в других системах.

В настоящее время есть две экзопланеты с подходящими на роль обитаемых экзолунами: Gliese 876b (примерно 15 световых лет от Земли) и Эпсилон Эридана b (примерно 11 световых лет от Земли). Обе планеты - газовые гиганты, как и большинство обнаруженных нами экзопланет, но находятся в потенциально обитаемых зонах. Любые экзолуны у таких планет тоже могут иметь потенциал для поддержания жизни.

До сих пор ученые искали внеземную жизнь, глядя на экзопланеты, богатые кислородом, углекислым газом или метаном. Но поскольку телескоп Вебба сможет обнаружить разрушающие озон хлорфторуглероды, ученые предлагают искать разумную внеземную жизнь по таким «промышленным» загрязнениям.

В то время как мы надеемся обнаружить внеземную цивилизацию, которая все еще жива, вполне вероятно, что мы найдем вымершую культуру, которая уничтожила сама себя. Ученые считают, что лучший способ узнать, могла ли на планете быть цивилизация, - это найти долгоживущие загрязнители (которые пребывают в атмосфере десятки тысяч лет) и краткоживущие загрязнители (которые исчезают лет за десять). Если телескоп Вебба обнаружит только долгоживущие загрязняющие вещества, высок шанс того, что цивилизация исчезла.

У этого метода есть свои ограничения. Телескоп Вебба пока может обнаружить только загрязнители на экзопланетах, вращающихся вокруг белых карликов (остатков мертвой звезды размером с наше Солнце). Но мертвые звезды означают мертвые цивилизации, поэтому поиск активно загрязняющей окружающую среду жизни, возможно, будет отложен, пока наши технологии не станут более продвинутыми.

Чтобы определить, какие планеты могут поддерживать разумную жизнь, ученые, как правило, строят свои компьютерные модели на основе атмосферы планеты в потенциально обитаемой зоне. Последние исследования показали, что эти модели также могут включать влияние крупных жидких океанов.

Для примера возьмем нашу собственную Солнечную систему. Земля обладает стабильной средой, которая поддерживает жизнь, но Марс - который находится на внешней границе потенциально обитаемой зоны - замерзшая планета. Температура на поверхности Марса может колебаться в пределах 100 градусов по Цельсию. Есть и Венера, которая находится в пределах обитаемой зоны и нестерпимо горяча. Ни одна из планет не является хорошим кандидатом на поддержку разумной жизни, хотя обе они могут быть населены микроорганизмами, способными выживать в чрезвычайных условиях.

В отличие от Земли, ни Марс, ни Венера не обладают жидким океаном. По словам Дэвида Стивенса из Университета Восточной Англии, «океаны обладают огромным потенциалом для управления климатом. Они полезны, поскольку позволяют температуре поверхности крайне медленно реагировать на сезонные изменения солнечного отопления. И они помогают обеспечивать изменения температуры по всей планете в допустимых пределах».

Стивенс абсолютно уверен, что нам нужно включать возможные океаны в модели планет с потенциальной жизнью, тем самым расширив диапазон поиска.

Экзопланеты с колеблющимися осями могут поддерживать жизнь там, где планеты с фиксированной осью вроде Земли не могут. Это потому, что такие «миры-волчки» имеют другие отношения с планетами вокруг них.

Земля и ее планетарные соседи обращаются вокруг Солнца в той же плоскости. Но миры-волчки и их соседние планеты вращаются под углами, оказывая влияние на орбиты друг друга так, что первые иногда могут вращаться полюсом, обращенным к звезде.

Такие миры чаще, чем планеты с фиксированной осью, будут обладать жидкой водой на поверхности. Это потому, что тепло от материнской звезды будет равномерно распределяться на поверхности нестабильного мира, особенно если он будет обращен к звезде полюсом. Ледяные шапки планеты будут таять быстро, образуя мировой океан, а где океан - там потенциальная жизнь.

Чаще всего астрономы ищут жизнь на экзопланетах, которые находятся в пределах обитаемой зоны своей звезды. Но некоторые «эксцентричные» экзопланеты остаются в обитаемой зоне только часть времени. Будучи вне зоны, они могут сильно плавиться или замерзать.

Даже при таких условиях эти планеты могут поддерживать жизнь. Ученые указывают на то, что некоторые микроскопические формы жизни на Земле могут выживать в экстремальных условиях - как на Земле, так и в космосе - бактерии, лишайники и споры. Это говорит о том, что обитаемая зона звезды может простираться гораздо дальше, чем считается. Только нам придется смириться с тем, что внеземная жизнь может не только процветать, как здесь, на Земле, но и терпеть суровые условия, где, казалось, никакая жизнь быть не может.

NASA предпринимает агрессивный подход к поиску внеземной жизни в нашей Вселенной. Проект поиска внеземного разума SETI тоже становится все более амбициозным в своих попытках контактировать с внеземными цивилизациями. SETI хочет выйти за рамки простого поиска и отслеживания внеземных сигналов и начать активно отправлять сообщения в космос, чтобы определить наше положение относительно остальных.

Но контакт с разумной инопланетной жизнью может представлять опасность, с которой мы можем не справиться. Стивен Хокинг предупреждал, что доминирующая цивилизация, скорее всего, использует свою мощь, чтобы покорить нас. Есть также мнение, что NASA и SETI преступают этические границы. Нейропсихолог Габриэль де ла Торре задается вопросом:

«Может ли такое решение быть принято всей планетой? Что случится, если кто-то получит наш сигнал? Готовы ли мы к такой форме связи?».

Де ла Торре считает, что широкой общественности в настоящее время не хватает знаний и подготовки, необходимых для взаимодействия с разумными инопланетянами. Точка зрения большинства людей также серьезно подвержена религиозному влиянию.

Поиск внеземной жизни не так прост, как кажется

Технологии, которые мы используем для поиска внеземной жизни, значительно улучшились, но поиск еще далеко не так прост, как хотелось бы. К примеру, биосигнатуры обычно считаются свидетельством жизни, прошлой или насущной. Но ученые обнаружили безжизненные планеты с безжизненными лунами, которые обладают такими же биосигнатурами, в которых мы обычно видим признаки жизни. Это означает, что наши текущие методы обнаружения жизни зачастую дают сбой.

Кроме того, существование жизни на других планетах может быть гораздо более невероятным, чем мы думали. Красные звезды-карлики, которые меньше и холоднее нашего Солнца, являются наиболее распространенными звездами в нашей Вселенной.

Но, по последней информации, экзопланеты в обитаемых зонах красных карликов могут обладать разрушенной суровыми погодными условиями атмосферой. Эти и многие другие проблемы существенно усложняют поиск внеземной жизни. А ведь так хочется узнать, одиноки ли мы во Вселенной.