Одиноко ли человечество во Вселенной? Этот вопрос давно будоражит умы общества, а на фоне последних открытий ученых все больше людей склонны полагать, что – нет, не одиноко. Да, пускай пока нет неопровержимых, 100% доказательств внеземной формы жизни, однако те факты, которые уже стали научно доказанными, свидетельствуют о большой вероятности этого.
А первым таким фактом, сообщает «Русская служба Би-би-си», можно считать сегодня самую изученную среди всех экзопланет – Осирис. Этот газовый гигант, по всей вероятности, доживает свои последние по космическим меркам мгновения. Находится он у звезды, во многом схожей с нашим Солнцем, в созвездии Пегаса.
Осирис или планета HD 209458 b в свое время стала первым открытием ученых (впервые обнаружена в 1999 году благодаря методу Доплера, тому самому, который помог к тому моменту «заметить» в космосе свыше 30 других планет), позволившее смело говорить о том, что жизнь вне Земли – есть. Даже несмотря на то, что на самом Осирисе таковой априори не могло быть и уже не будет. Кое-кто из ученых сомневался в эффективности метода Доплера. Но после того, как другая группа астрономов, используя иной метод (транзитный), открыла тот же самый Осирис, были развеяны последние сомнения в том, что во вселенной существует множество неизученных (пока еще) человеком миров. И, вероятно, среди них есть те, где существует жизнь.
Что мы не знали о нашей галактике?
В дальнейшем было сделано множество подобных Осирису открытий, в том числе посредством известного телескопа Кеплер. Проанализировав полученные данные, ученые заявили, что только в одной нашей галактике существуют миллиарды планет, а это значит, что гипотетические какие-то из них вполне могут быть пригодны для жизни. Как оказалось позже, это действительно так – были обнаружены планеты, где условия для жизни практически совпадают с нашей Землей: атмосфера, кислород, наличие воды, приемлемая температура…
Согласно научным данным, в нашей галактике – Млечный путь – находятся от 100 до 400 миллиардов звезд. При этом ежегодно, говорят в НАСА, рождается от 5 до 10 новых звезд. А вокруг каждой звезды, предполагают специалисты, может обращаться как минимум одна планета.
Мэтт Маунтан, сотрудничающий с космическим агентством в рамках проекта по телескопу имени Джеймса Уэбба, говорит, что на данный момент астрономам известна каждая звезда, находящаяся в пределах 200 световых лет от Земли. Для сравнения: ближайшая к нам звезда (кроме Солнца) Проксима Центавра находится в 4,2 световогог года, тогда как центр галактики – в 200 000 световых годах.
К настоящему моменту открыто свыше 3 500 экзопланет, 49 из которых являются потенциально обитаемыми. И если раньше считалось, что лишь те планеты, которые находятся у звезд, подобных Солнцу (не слишком горячих и не слишком холодных, живущих достаточно долго, составляют примерно 1/5 от всех звезд Млечного пути), могут иметь условия для развития жизни, то сегодня существует и другая вероятность. Жизнь возможна и на планетах, вращающихся возле красных карликов – самых многочисленных звезд. К такому мнению пришли ученые на основе исследований, проведенных за последние несколько лет.
«За» и «против» жизни на планетах у красных карликов.
Однако есть и факторы, которые «свидетельствуют» не в пользу этих даже по меркам Вселенной долгожителей – триллионы лет (ученые пока не знают ни одного из красных карликов, закончивших свой жизненный цикл). Нашему Солнцу, для сравнения, около 4,6 млрд. лет, и «проработает» оно еще около 5 млрд. лет, после чего начнет умирать, поглощая ближайшие к себе планеты, в том числе, Землю.
Главная же проблема красных карликов в том, что они расположены не в совсем удобной для обитания зоне. В отличие от Земли. Если бы, например, наша планета, как Венера, находилась ближе к Солнцу – температура на ее поверхности была настолько высокой, что испарила бы всю воду. Вполне вероятно, что так произошло на Венере. И, напротив, если бы, как Марс, Земля была бы дальше от звезды, низкие температуры заморозили б воду.
Поэтому область, где располагается Земля, идеально удаленная от светила, называется «обитаемой зоной». А вот красные карлики, излучающие меньше светла и тепла по сравнению с оранжевыми и желтыми «сородичами», соответственно, свои обитаемые зоны «привязывают» намного ближе к себе – в 10-20 раз ближе, чем расстояние Земли от Солнца.
Из-за подобных особенностей расположения период обращения планеты вокруг звезды может совпадать с периодом обращения вокруг себя. А это значит, что планета оказывается в приливном захвате, как Луна по отношению к Земле, которая вследствие этого обращена к планете только одной стороной. По мнению ученых, из-за этого темная сторона планет у красных карликов будет очень холодной, настолько, что атмосфера (если она там есть) замерзнет, и, соответственно, даже на светлой, теплой, стороне не будет условий для жизни. Но при определенных условиях, добавляют специалисты, тепло может циркулировать по всей планете, таким образом, нивелируя негативный эффект приливного захвата.
Еще одна проблема – близость к звезде угрожает планете исходящей от карлика радиацией. Особенно, при супервспышках, часто наблюдающихся у молодых звезд. Эти вспышки вместе с корональными выбросами массы и другими подобного рода явлениями могут полностью уничтожить атмосферу близких к звезде планет, соответственно, и любую форму жизни на них.
Но по мере старения звезды она становится менее активной в этом плане. Поэтому, при наличии сильного магнитного поля у планеты, способного удержать атмосферу на период нестабильности карлика (около 2-3 млрд. лет), формы жизни могут сохраниться и продолжить развиваться.
Как исследуются потенциально обитаемые планеты?
Известно, что сегодня Марс ученые исследуют «по полной программе», имея возможность делать очень подробные фотоснимки, изучать с помощью марсоходов почву планеты, искать следы органических соединений, в том числе окаменелостей, не говоря уже про поиски воды в жидком состоянии.
С экзопланетами такая «роскошь» недоступна в силу их удаленности от Земли. Поэтому ученым пока приходится анализировать излучение, исходящее от планеты, разделяя свет на составляющие длины волн – это называется спектроскопией. Метод помогает получить основные характеристики планеты, в том числе, по ее составу. Именно данным способом были изучены ближайшие к Земле планеты, а также атмосфера нашей планеты.
По итогам анализа полученные характеристики стали ключевыми параметрами для поиска обитаемых планет. Среди данных ориентиров:
– озон и кислород;
– углекислый газ;
– метан;
– водяной пар.
Если на экзопланете выявлено наличие одного из этих параметров, то никаких гарантий ученые не дают, что на ней обязательно будет жизнь. Только в совокупности все эти критерии позволяют говорить о возможном присутствии живых форм.
А наиболее эффективный метод изучения других планет используется вне Земли, где телескопам не мешает оболочка нашей планеты. На сегодняшний день основной объем такой работы приходится на космический телескоп «Хаббл». Именно с его помощью впервые была исследована атмосфера планеты за пределами Солнечной системы – газового гиганта Осириса. Благодаря телескопу ученые выявили на планете наличие кислорода, водорода, натрия, углерода, многие другие элементы.
А в прошлом году «Хаббл» впервые за всю историю космических исследований «рассмотрел» состав экопланет, схожих с Землей, на которых может быть жизнь. Не далее как месяц назад НАСА сделало еще одно громкое открытие – агентство заявило об открытии новых экзопланет. Они настолько удачно расположены, что, скорее всего, в ближайшее время их можно будет тщательно исследовать.
При этом обнаруженная телескопом «Спитцер» система является весьма крупной – вокруг одной звезды TRAPPIST-1 (созвездие Водолея, 40 световых лет от Земли) вращается сразу семь планет, чей размер сопоставим с нашей планетой. Ученые считают, что на каждой из них может находиться вода в жидком состоянии, а три из них расположены в обитаемой зоне.
Планеты расположены настолько близко друг к другу, что с поверхности одной из них можно будет увидеть остальные, а также и саму звезду. Согласно данным исследований, орбита самой дальней от красного карлика планеты ближе к ней, чем Меркурий к Солнцу.
В следующем году планируется запустить инфракрасный телескоп нового поколения «Джеймс Уэбб», который должен будет более основательно изучить систему TRAPPIST-1. В том числе, температуры и уровень давления у поверхности планет – главные критерии при определении условий, потенциально пригодных для жизни. А в 20-30-е годы появятся еще более уникальные телескопы, например, как WFIRST, который, по словам представителей НАСА, «произведет революцию в нашем понимании расширения Вселенной, а также формирования экзопланет и их атмосферного состава».
Профессор Эрик Эйгол из Вашингтонского университета добавляет:
– Потенциально мы сможем искать следы растительности, океаны, континенты, искать спутники и сравнивать условия на этих планетах с земными и даже, возможно, изучать смену сезонов.
В свою очередь, возглавляющий группу «Альтернативные Земли» в Институте астробиологии НАСА профессор Тимоти Лайонс сообщил, что уже подтверждено существование свыше 4 000 планет, и еще 4 000 небесных тел претендуют на статус планет, который они могут получить с 80%-90% вероятностью. По оценкам Лайонса, основанным на данных телескопа «Кеплер», во Вселенной может находиться около 100000000000000000000 планет.
– Нам становится известно о все большем количестве твердых планет, похожих на Землю; существует огромное количество супер-Земель, к которым также прикован огромный интерес, – обращает внимание ученый.
Есть ли инопланетная жизнь в Солнечной системе?
Внеземные формы жизни могут находиться и в пределах нашей Солнечной системы. В частности, на покрытом ледяной оболочкой спутнике Юпитера – Европе, размерами уступающей Луне. О потенциальной обитаемости космического тела говорят небольшие отметины на его ледяном покрытии – трещины, возникшие под воздействием мощной гравитации Юпитера.
Исследовав эти трещины, ученые пришли к выводу, что поверхностная оболочка Европы двигается относительно ядра объекта. А это может быть только в одном случае – когда между ядром и оболочкой есть некая прослойка. Дополнительные измерения магнитного поля подтвердили предположение – внутри спутника Юпитера находится огромный океан соленый воды.
А это значит, там могут существовать определенные формы жизни. В частности те, которые не нуждаются в солнечном свете и не боятся слишком низких температур. Кроме того, одно из последних исследований НАСА показало, что в океане на Европе может быть необходимый для существования жизни баланс химических элементов. Уже через три года агентство планирует отправить к Юпитеру миссию «Европа Клиппер» по изучению объекта на предмет его обитаемости.
Примерно аналогичные Европе условия наблюдаются и на спутнике Сатурна Энцеладе. Его поверхность также покрыта льдом, под которым находится океан в жидком состоянии. По своему химическому составу и показателям гидротермальной активности он явно претендует на звание «обитаемого».
Лидером же в списке потенциально обитаемых объектов Солнечной системы является спутник Сатурна – Титан. Он единственный в сатурнианском «содружестве», имеющий атмосферу, а его материки подобны песчаным дюнам пустынь Земли. Кроме того, на его поверхность есть озера и реки – подобного за пределами нашей планеты в Солнечной системе ученые пока не обнаруживали. Однако реки и озера из-за низкой температуры (минус 180 градусов по Цельсию) не являются водоемами, то есть это не вода, а смесь метана и этана, тогда как облака над ними – смесь азота и метана.
Все это позволяет ученым делать вывод о невозможности существования на Титане какой бы то ни было формы жизни. Хотя, оговариваются они, если метан рассматривать как альтернативный источник для жизни (вместо воды), возможно, в будущем будут обнаружены признаки таковой.
Не стоит забывать и о планете Марс, которую сегодня изучают десятки миссий, пытающиеся найти ответ на извечный вопрос человечества: «А есть ли жизнь на Марсе?» По крайней мере, исходя из имеющихся данных, можно переформулировать: «Была ли там когда-нибудь жизнь и можно ли планету колонизировать сегодня?».
Известный бизнесмен Илон Маск, основатель компании SpaceX, минувшей осенью презентовал программу колонизации Марса. По его подсчетом, спустя 100 лет с начала освоения людьми Красной планеты, на ней могут жить миллион землян на полном самообеспечении.
