Есть ли жизнь в космосе: Звездные тайны. Есть ли жизнь во вселенной? |

Содержание

как, зачем и к чему может привести / Хабр

4 октября 1957 года в 22:28 по московскому времени мир изменился навсегда. В ту ночь многие жители Земли могли видеть в ясном небе необычный след, а миллионы радиолюбителей в СССР прильнули к радиоприёмникам, с замиранием сердца слушая сигналы «БИП, БИП, БИП» на частоте 40 МГц.

То был запуск первого в истории искусственного спутника ПС-1. Событие стало эпохальным: СССР получал единодушные поздравления из всех стран мира. Словно бы человечество на миг объединилось, и не было социализма и капитализма, дипломатических конфликтов и военных альянсов.

Дальше американцы, разумеется, осознали, что начинается новая гонка — на этот раз космическая. И в 1958 году правительство США создало National Aeronautics and Space Administration — сокращённо NASA. Но пока человечество соревновалось, кто первым выйдет в открытый космос (Леонов) или высадится на Луне (Армстронг), почти у всех возникал вопрос: если мы мечтаем о космических путешествиях и колонизации неизвестных планет, то может быть, мы всё-таки не одиноки во Вселенной? И где-то в сотнях световых лет есть и другие цивилизации, которые уже научились путешествовать и ищут нас?

Давайте посмотрим в статье, что человечество уже предпринимало для обнаружения внеземных форм жизни, что из этого получилось и пофантазируем, что будет, если мы всё-таки найдём инопланетян.

Начать хочется со слов великого фантаста Рэя Бредбери, которые он написал после запуска искусственного спутника ПС-1:

В ту ночь, когда Спутник впервые прочертил небо, я глядел вверх и думал о предопределённости будущего. Ведь тот маленький огонёк, стремительно двигающийся от края и до края неба, был будущим всего человечества. Я знал, что хотя русские и прекрасны в своих начинаниях, мы скоро последуем за ними и займём надлежащее место в небе.
Тот огонёк в небе сделал человечество бессмертным. Земля всё равно, не могла бы оставаться нашим пристанищем вечно, потому что однажды её может ожидать смерть от холода или перегрева. Человечеству было предписано стать бессмертным, и тот огонёк в небе надо мной был первым бликом бессмертия.

Дежурные радисты Свердловского областного радиоклуба принимают сигналы спутника и записывают их на магнитофон

В 1959 году появилась общая программа SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), которая пыталась найти следы инопланетной формы жизни. А вслед за ней — METI (Messaging to Extraterrestrial Intelligence). Это другой параллельный подход, в котором человечество не ищет, а пытается передавать послания пришельцам. Посмотрим, как развивались события и к чему человечеству пришло за 60 с лишним лет.

SETI — Поиск внеземного разума

Конечно, есть так называемая теория палеоконтакта, согласно которой пришельцы уже много раз вступали с человечеством в контакт. В качестве аргументов приводятся некоторые наскальные изображения, каменные таблички и фрески, на которых наши праотцы якобы изображали пришельцев. Например, рисунки в долине Валь-Камоники (Италия), которые начали рисовать ещё с неолита (5500-3300 гг. до н.э.) и продолжали вплоть до Железного века (примерно 1-е тысячелетие до н.э). Получились довольно симпатичные комиксы.

Ну чем не космонавты?

Другой пример — это знаменитые Абидосские иероглифы, обнаруженные в одном из залов поминального храма фараона Сети I. Некоторые «уфологи» поспешили принять их за изображения вертолёта, подводной лодки, дирижабля и планера. Однако экспертиза показала, что это совсем не изображения. Просто сначала Сети I повелел написать одно, а когда он умер — его сын Рамсес II повелел заштукатурить старую писанину про отца и написать уже про себя любимого. Со временем штукатурка обвалилась, и появились такие странные рисунки.

Вертолёт пришельцев гонится за планером и дирижаблем. Внизу плывёт подлодка

Подобных исторических примеров очень много. Чаще всего объяснения им вполне прозаичное, но многие конспирологи успешно используют их для объяснения своих псевдонаучных теорий. Не будем уподобляться им и поговорим о более задокументированном подходе.

Всё началось в 1959 году, когда в старейшем научно-популярном журнале Nature вышла статья астрофизиков Джузеппе Коккони и Филиппа Морриса Searching for Interstellar Communications. Авторы предположили, что радиотехнологии дают человечеству возможность и принимать, и передавать сообщения, которые может расшифровать достаточно развитая цивилизация. При этом радиоволны распространяются с максимально возможной скоростью света, что позволяет компенсировать огромные расстояния. Но на какой частоте должна вестись передача мощными радиотелескопами?

Ф. Моррисон и Д. Коккони — настоящие родоначальники программы SETI

Была предложена частота 1420 МГц, потому что она эквивалентна длине волны света 21 см, которую излучает атом водорода при переходе из возбуждённого в стабильное состояние. А так как водород — самый распространённый элемент во Вселенной (более половины массы межзвёздного вещества), то и шансы на успех несколько повышаются, за счёт снижения уровня помех радиоспектра. Астрономы даже называют частоту 1420 МГц радиолинией нейтрального водорода, и выбрали ее как универсальную величину для поиска внеземных цивилизаций.

В 1960 году на сцене появляется один из главных вдохновителей и участников SETI — астроном Фрэнк Дональд Дрейк. Он инициировал проект «Озма», названный в честь принцессы, из книг Фрэнка Баума про страну Оз. Цель: использовать радиотелескоп «Тател», построенный в 1959 году в лаборатории «Грин Бэнк» в Западной Вирджинии, и получить сигналы от планет Тау Кита и Эпсилон Эридана.

Обе звезды находятся на относительно небольших расстояниях 12 и 10,5 световых лет соответственно, и наиболее приближены по конфигурации к нашему Солнцу. Логично, что если в их районе есть жизнь, то обнаружить ее будет проще, чем в более отдалённых системах. За четыре месяца записали 150 часов радиосигналов, однако никаких следов внеземных сигналов не обнаружили. Были и курьёзы: 8 апреля 1960 года на записи появился неожиданный сигнал, который на поверку оказался пролетающим самолётом.

Ф.Д Дрейк и телескоп Tatel диаметром 26 метров в лаборатории Грин Бэнк, Западная Вирджиния

К слову, был проведён ещё второй эксперимент, названный «Озма II», в той же обсерватории Грин Бэнк под руководством учёных Бенджамина Цукермана и Патрика Палмера. В ходе работ, продолжавшихся с 1973 по 1976 год, было исследовано уже более 650 ближайших звёзд, однако тоже ничего не обнаружили.

Большая часть финансирования шла из частных средств, чего было явно недостаточно. В 1971 году НАСА решило взяться за дело всерьёз и запустило проект «Циклоп». В научно-исследовательском центре НАСА в Маунтин Вью, группа учёных, возглавляемая Бернардом Оливером, разрабатывала идею интегрированной сети из 1500 радиотелескопов, которые бы были плотно установлены на участке диаметром 16 км и непрерывно сканировали космическое пространство в радиусе 1000 световых лет. Это позволило бы охватить не менее миллиона солнцеподобных звезд, в системах которых могла быть жизнь.

Предполагаемый вид с высоты птичьего полёта на 1500 телескопов проекта «Циклоп»

Проект «Циклоп» оценивали в 10 млрд долларов, а реализовать его должны были в течение 20 лет. Однако он так и остался на бумаге — слишком уж велики были затраты, которые лучше было пустить на изучение Луны или Марса. Однако были и интересные выводы: например, учёные предположили, что не стоит зацикливаться на частоте 1420 МГц, а рассмотреть еще частоту 1,662 МГц, соответствующая излучению рассеянных в космосе гидроксилов OH.

Параллельно к исследованию подключился университет Огайо, который в 1970-х годах тоже искал признаки внеземной жизни. И неожиданно 15 августа 1977 местный радиотелескоп «Большое ухо» зафиксировал сильный радиосигнал на рабочей частоте 1420 МГц, зарезервированной в радиодиапазоне США. То есть это не мог быть какой-то земной объект.

Ширина сигнала составляла не более 10 кГц и длилась порядка 72 секунд. Дело в том, что телескоп был статичным, и сканировал пространство за счёт вращения Земли. С учётом угловой скорости этого вращения и ограниченной ширины зоны приёма антенны определённая точка небосвода могла наблюдаться в течение как раз 72 секунд. Предполагаемое направление — созвездие Стрельца.

Радиотелескоп «Большое ухо», который зафиксировал, возможно, первый внеземной сигнал

Однако дальнейшие попытки обнаружить ещё раз этот сигнал, который вся мировая пресса назвала «Wow!», не увенчались успехом. Ни на следующий день, ни на протяжении ещё 2-х десятилетий. Что это было, до сих пор остаётся загадкой. Предполагают, что это след кометы 266P/Christensen. Однако тогда бы сигнал всё равно пеленговали бы на следующий день, с небольшим смещением. Так что вопрос остаётся открытым.

Обведённый код 6EQUJ5 описывает изменение интенсивности принятого сигнала во времени. Рядом приписка оператора «Wow!», которая послужила названием для исторического события

В 80-е годы SETI столкнулась с недостатком финансирования государства (что ни удивительно — результатов не было), и астрономы-энтузиасты решили сосредоточиться на частном финансировании. В 1984 году появился SETI Institute — некоммерческая организация, полностью свободная от налогов, на базе исследовательского центра в Маунтин Вью. В 1995 году институт запустил масштабный проект «Феникс», целью которого было масштабное исследование звёзд, похожих на Солнце. Возглавила проект астроном Джилл Картер. Работы начались в феврале 1995 года и изначально задействовали два мощных радиотелескопа:

В лаборатории Паркса (Австралия), крупнейший в южном полушарии, с диаметром антенны 64 метра. Запущен в работу в 1961 году и стал одним из трех радиотелескопов, которые приняли сигнал с Луны от команды Нила Армстронга в 1969 году и транслировали телевизионную картинку;
Уже известный нам радиотелескоп Грин Бэнк, который астроном-первопроходец Дрейк использовал в первом SETI проекте «Озма». Правда, его диаметр значительно увеличили с 26 до 100 метров — он исследовал северное полушарие.

Позже к участию также привлекли телескоп Аресибо (Пуэрто-Рико), про который мы ещё поговорим ниже.

Телескопы лабораторий Паркса (слева) и Грин Бэнк (справа)

К 2004 году было просканировано более 800 звёзд в радиусе 200 световых лет. Причём исследования не ограничивались частотой 1420 МГц, а велись в диапазоне от 1000 до 3000 МГц. Но к сожалению, никаких результатов также получить не удалось.

Тогда SETI-Institute понял, что нужно расширяться ещё больше. Для этого он совместно с Калифорнийским университетом в Беркли построил на частные средства радиотелескоп Allen Telescope Array. Он представляет собой 42 спутниковых антенны по 6 метров в диаметре каждая, расположенных в горах к северо-востоку от Сан-Франциско. И дополнительно к исследованиям привлекались мощные орбитальные телескопы, такие как «Кеплер», «Хаббл», «Спитцер» и «Гершель».

Но чтобы обрабатывать такой огромный массив данных, нужны были серьёзные вычислительные мощности. И чтобы решить проблему дополнительно финансирования, родилась идея проекта SETI@home. Суть в том, что есть добровольцы, домашние компьютеры которых не всегда задействуются на 100%. Они устанавливают специальную программу, получают часть данных из Интернета, обрабатывают их и передают результаты обратно по сети.

Внешний вид программы — проект закрыли в 2020 году

Проект запустили в 2000-м году, и он успешно просуществовал вплоть до 2020 года. За это время в нём приняли участие порядка 1,8 млн пользователей и помогли обработать колоссальный объём данных, с чем не справился бы ни один суперкомпьютер того времени. За это время было найдено несколько «интересных» сигналов: например, в 2003 году SHGb02+14a, а в 2012 году — сигнал от экзопланеты KOI-817. Однако всё это больше напоминало случайные космические шумы, и за 60 лет SETI не зафиксировал осмысленных сообщений из серии: «Мы вас видим — скоро увидимся!». Как сказал астроном Питер Бэкус: «Судя по всему, если у нас и есть соседи, то они очень тихие».

Кстати, в СССР тоже старались не отставать от западных коллег. И в 1966 году появилась «Специальная астрофизическая обсерватория», которая должна была заниматься фундаментальными исследованиями космоса. В частности, поиском сигналов от внеземных цивилизаций. Для этого в 1974 году завершили строительство самого большого радиотелескопа в мире — РАТАН-600, с диаметром кольцевой антенны 576 метров. Однако даже на этом уникальном аппарате зафиксировать инопланетных сигналов не удалось.

Крупнейший в мире радиотелескоп РАТАН-600, расположенный возле станицы Зеленчукской, в Карачаево-Черкесии

METI — Послания внеземному разуму

Но, кроме активного поиска радиосигналов, люди логично полагали, что для того, чтобы дверь открыли, в неё нужно для начала постучаться. Поэтому предпринимались многочисленные попытки отправить послания братьям по разуму.

Первое официальное сообщение внеземным цивилизациям было отправлено 19 ноября 1962 году из Центра Дальней Космической Связи неподалёку от Евпатории. Сама станция представляла собой две площадки: первая — в районе села Витино (приёмная), вторая — в районе пос. Заозёрное (передающая). Между площадками было около 10 км, чтобы мощное передающее оборудование не влияло на чувствительный приёмник. Для передачи и приёма использовались антенны АДУ-1000.

Современный внешний вид АДУ-1000

Послание состояло из трёх слов: «Мир, Ленин, СССР», отправленных азбукой Морзе в сторону поверхности Венеры, чтобы проверить возможности установки (но понятно, что сообщение могут увидеть и внеземные формы жизни). Длина волны составляла 39 см. С момента отправки сообщения до момента приёма отражённого сигнала прошло 4 минуты 32,7 секунды. Сейчас это самое старое сообщение, по расчётам учёных, движется в сторону звезды HD 131336 в созвездии Весов, и достигнет его примерно через 750 лет.

Следующее межгалактическое послание было отправлено спустя 12 лет, 16 ноября 1974 года из обсерватории Аресибо (Пуэрто-Рико), про которую мы уже говорили выше. Сообщение с длиной волны 12,6 см было направлено в сторону звёздного скопления в созвездии Геркулеса, находящегося на расстоянии около 25 000 световых лет от Земли. Оно длилось 169 секунд и содержало следующую информацию в матричном представлении:

Числа от одного до десяти в двоичной системе.
Атомные числа водорода, углерода, азота, кислорода и фосфора.
Молекулярные формулы дезоксирибозы, фосфата и азотистых оснований — нуклеотидов ДНК.
Количество пар нуклеотидов в геноме человека — число 4 294 441 822.
Информация о среднем росте человека (176,4 см) и популяции (4,2 млрд. на момент отправки).
Информация о количестве планет в Солнечной системе (Солнце и 9 планет), а также адресе отправки — 3-я планета, Земля.
Диаметр передающей антенны.

Радиотелескоп в Аресибо, диаметром 305 метров (ныне выведен из эксплуатации)

Авторы сообщения: хорошо уже знакомый нам Франк Дрейк и его коллега — Карл Саган, популяризатор SETI и METI, астрофизик и писатель. Многие учёные подвергли критике сложность и форму передачи сообщений, однако вряд ли кто-то воспринимал его всерьёз — 25 000 лет человечество вряд ли будет ждать. Скорее это сообщение, как и в случае советских учёных, проверяло технические возможности станции.

Радиотелескоп РТ-70, с которого передавались сообщения

Следующие осознанные радиосообщения были отправлены спустя 25 лет, в 1999 году, из уже знакомого нам Центра Дальней Космической Связи в Евпатории. Это были целые серии сообщений (т.н. Cosmic Call), направленные к разным звёздам, на которых потенциально могла быть жизнь по тем или иным признакам. Структура сообщений было подобна сообщения из Аресибо, но содержала намного больше информации: например, по астрономии, биологии и географии, а также короткие приветственные послания разных жителей. Расчётное время доставки сообщений — от 30 до 70 лет, в зависимости от расстояния до звёзд. Остаётся только ждать.

Но помимо радиосообщений, человечество решило передать что-то более вещественное. Поэтому когда в 1972 году НАСА запустил аппарат «Пионер-10», а в 1974 году — «Пионер-11», для изучения Юпитера и Сатурна, к ним решили прикрепить специальные пластинки из анодированного алюминия с посланиями. Выглядело это примерно так:

Пластинки с информацией для инопланетных существ

Кроме очевидных изображений мужчины и женщины на фоне аппарата, на ней также были показаны:

состояния атома водорода — причём расстояние между ядрами равнялось 21 см (длина волны универсального радиосигнала для общения). И это же число является масштабной линейкой для нахождения других линейных величин на пластинке.
расположение планет Солнечной системы с маршрутом «Пионера»;
хитрая карта, которая позволяет вычислить расположение Земли и время запуска. Правда, большая часть обычных ученых, которая критиковала послание, не смогла этого сделать 🙂

Сейчас аппарат «Пионер-10» продолжает двигаться в сторону Альдебарана, и если с ним ничего не случится, то эти послания попадут к звезде примерно через 2 млн лет.

В целом, проблема пластинок «Пионера» заключалась в том, что на минимально возможной площади пытались уместить очень много информации. Из-за этого их читаемость терялась, что прекрасно понимали их авторы — все те же Карл Саган и Фрэнк Дрейк. Поэтому когда в 1977 году НАСА запустило знаменитые «Вояджеры», то снова обратилось к ним, и те вышли из ситуации более оригинально.

Карл Саган со своим творением в руках

Для послания изготовили граммофонную пластинку, которую покрыли золотом, чтобы предотвратить эрозию под воздействием космической пыли. По сути, альтернативы на тот момент не было — никакая магнитная лента не выдержит воздействия космической радиации, равно как и микрофильм. На пластинку записали:

приветствия на 55 языках, в том числе на древних шумерском, хеттском и арамейском;
27 музыкальных произведений, включая этническую музыку разных народов, классику (Бетховен, Моцарт, Бах, Стравинский), джаз в исполнении Луи Армстронга и зажигательный рок-н-ролл Чака Берри;
набор разных звуков, таких как человеческие голоса, шаги, журчание воды, смех ребёнка и так далее;
116 изображений, которые закодированы на звуковых дорожках. По сути, создатели превратили пластинку в своеобразную дискету с аудио и фотоматериалами. Подробнее как это делалось, можете прочитать тут.

А чтобы всё это можно было расшифровать, её поместили в алюминиевый футляр и внутрь вложили ещё одну пластину с инструкцией, как воспроизвести пластинку, и граммофонную иглу. Вот как это выглядело:

Инструкция и пластинка, покрытые золотомПластину крепят к корпусу аппарата «Вояджер-1»

На текущий момент «Вояджеры» уже давно покинули пределы Солнечной системы. Но, как ни странно, с ними до сих пор есть связь — например, в ноябре 2017 года двигатели «Вояджера-1» были успешно запущены после 37 лет простоя. Это нужно было сделать для корректировки ориентации антенны на Землю. Ожидается, что связь с ним пропадёт только к 2030 году, когда распад радиоизотопного элемента станет слишком значительным, и мощности не хватит для поддержания модуля связи.

На самом деле «Вояджеры» стали идеальными почтальонами, потому что изначально предназначались для исследования отдалённых планет Солнечной системы. Спустя 45 лет они продолжают свой полёт и, возможно, всё-таки найдут своего адресата. На сайте НАСА можно посмотреть местоположение аппаратов в реальном времени.

Парадокс Ферми и уравнение Дрейка

Шёл 1950 год, и жарким летом в кафетерии Лос-Аламосской лаборатории, в которой до этого разработали атомную бомбу, собрались трое учёных: Эдвард Теллер, Эмиль Конопински и Герберт Йорк. В какой-то момент к ним подсел один странноватого вида человек, по совместительству Нобелевский лауреат по имени Энрико Ферми. За столом начался спор по поводу того, есть ли жизнь во Вселенной, кроме нашей. Поначалу шутливый разговор стал более серьёзным.

Энрико Ферми — неоспоримый гений своего поколения, не верил во внеземной разум

И в этот момент Ферми сформулировал простой и ясный вопрос — передадим суть разговора: «В радиусе 100 световых лет есть множество планет, пригодных для жизни в нашем понимании. А нашей Вселенной уже 14 млрд лет, и за это время в ближайшем пространстве должна была появиться хотя бы одна высокоразвитая цивилизация, которая как-то проявила бы себя. Например, радиосигналами, которые мы можем улавливать, или отправила бы зонды или корабли, видимые нами в телескопы. Но если инопланетяне существуют, чего же мы их не видим?». Этот вопрос вошёл в историю как парадокс Ферми, и до сих пор многими воспринимается весомым аргументом в спорах о поиске внеземной жизни.

Но с этим были согласны не все. Самыми ярыми противниками этого утверждения стали наши старые знакомые-астрономы: Карл Саган и Фрэнк Дрейк. Последний в 1960 году даже вывел специальное уравнение, которое позволяет оценить количество внеземных цивилизаций, готовых по уровню развития вступить с нами в контакт прямо сейчас. Вот как оно выглядит:

Уравнение Дрейка

Хотя на самом деле уравнение имеет пока достаточно малое практическое применение — по сути современный уровень развития науки позволяет более-менее точно знать только величины R (количество звёзд, образующихся в Галактике) и fp (доля звёзд, которые обладают планетами). Все остальные параметры стали предметом ожесточённых споров как сторонников SETI и METI, так и их противников. Вот какие цифры подставлялись, чтобы обосновать, что есть N=1 цивилизация, готовая к контакту:

R=1	Допустим, что в год образуется одна новая звезда. В принципе, возможно.
fp = 0,5	Половина звёзд имеет планеты. С учётом размеров Вселенной и данных многолетних наблюдений — тоже возможно.
ne = 2	Якобы в среднем две планеты в системе пригодны для жизни. Вопрос очень неоднозначный, и даже сейчас (а не 60 лет назад) сказать сложно: ведь огромная часть планет представляет собой газовые гиганты с такими условиями, что жизнь на них невозможна.
fl = 1	Если жизнь возможна, она обязательно возникнет — изначально важный камень преткновения в спорах. Кажется, что пример одной Земли — это очень слабая выборка, не находите?
fi = 0,01	1% вероятности, что жизнь разовьётся до разумной. Замечательно, но это лишь умозрительное предположение, на которое влияет огромное количество факторов.
fc = 0,01	Снова появляется 1% вероятности, что цивилизация развилась и хочет с кем-то контактировать. Откуда взяли эту цифру, непонятно.
L = 10 000 лет	Технически развитая цивилизация существует 10 000 лет, по данным Земли — ну это удобно, чтобы наше существование совпало ещё и по времени.

Например, Карл Саган считал, что эти цифры занижены, и что N значительно больше 1. Когда с этими математическими выкладками согласились сотни энтузиастов, поиск внеземного разума стал делом решённым — SETI и METI стартовали. И как мы уже видели выше, поиск «успешно» продолжается уже 60 с лишним лет — на него тратятся десятки миллиардов долларов, и многие свято верят, что мы всё-таки неизбежно найдём братьев по разуму.

Фрэнк Дрейк со своим уравнением на доске

Так что же будет дальше

Но несмотря ни на что, человечество не сдаётся: возможно, инопланетяне могут общаться с нами посредством лазерных сигналов (так называемое FSO — free-space optics), на совсем других частотах радиосигналов или ещё другими, малоизученными современной наукой способами. Поэтому мы продолжаем изучать и собирать данные.

Например, 25 декабря 2021 году был успешно запущен очередной супер телескоп «Джеймс Уэбб» — самый современный на сегодняшний день. Он способен обнаруживать относительно холодные экзопланеты с температурой поверхности до 300 К (что соответствует средней температуре на Земле) в радиусе 15 световых лет, наблюдать за планетами-карликами с массой менее 0,3 от массы Юпитера, изучать водные миры на спутниках планет-гигантов и многое другое. Стоимость проекта — 10 млрд долларов, которые выделили космические агентства 17 стран мира.

А 18 апреля 2018 года на орбиту был выведен телескоп TESS, при помощи ракетоносителя Falcon 9 компании SpaceX. За 4 года исследований телескоп уже нашёл около сотни подтверждённых экзопланет, на которых возможно зарождение жизни. Другими словами, массив данных о космическом пространстве с каждым годом все возрастает, и все верят в успех программы SETI. Пожелаем человечеству удачи.

Новейшие телескопы, которые ищут подходящие для жизни экзопланеты — TESS и «Джеймс Уэбб»

Но давайте посмотрим на это ещё с другой, более фантастической стороны: а что же будет, если мы всё-таки найдём инопланетян и установим с ними контакт? И тут уместно замечание Стивена Хокинга, который допускал внеземную форму жизни, однако предостерегал от встречи с ней.

Допустим, что нас обнаружили и прилетели «на огонёк». Очевидно, что эта цивилизация сможет преодолевать огромные космические расстояния и по уровню развития будет сильно опережать человечество. Но кто сказал, что они такие уж миролюбивые? Обратимся к истории, когда Колумб высадился в Америке и нашёл там аборигенов. Продвинутые конкистадоры за какие-нибудь пару сотен лет активного мародёрства сумели поживиться ценными ресурсами, заодно убив тысячи местных жителей. А защититься копьями и стрелами против армии с мушкетами и пушками было невозможно. Так может, нас ожидает такая же участь? И успех программ SETI и METI просто выпустит джинна, которого мы не сможем остановить?

Может быть, он действительно что-то знал и правильно всех предупреждал?

На тему контакта с пришельцами есть огромное множество научно-фантастических произведений. Например, такие романы, как «Война миров» Герберта Уэллса (как раз про агрессивный контакт, которого боялся Хокинг) и «Глас Господа» Станислава Лема (потрясающая книга, сюжет которой построен на программе SETI). Или фильмы, среди которых особенно выделим «Контакт» Роберта Земекиса — снятого, кстати, по одноимённому произведению Карла Сагана.

Но сколько бы хитроумных сюжетов не придумали фантасты, есть ещё и другая мысль, более прозаичная, на которой книгу не построить. А может быть, инопланетяне уже давно нас заметили? Но посмотрев на то, как мы столетиями истребляем друг друга ради ресурсов, а не выживания, решили игнорировать таких соседей. И возможно, отсутствие контактов с инопланетянами — это лучшее доказательство того, что внеземной разум всё-таки существует?

Делитесь в комментариях, что вы думаете по поводу внеземного разума: стоит ли человечеству стараться дальше или пора остановиться, от греха подальше?

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.

новый космический аппарат скоро даст ответ

В рамках миссии Venus Life Finder ученые хотят найти микробов там, где казалось бы, не может никто выжить.

планет за пределами нашей Солнечной системы

С тех пор, как в 1995 году всеобщее внимание привлекла гигантская планета на раскаленной орбите, небо, полное странных и экзотических экзопланет — планет, вращающихся вокруг других звезд, — стало еще богаче разнообразием и деталями.

Горячие юпитеры, мини-Нептуны, «суперземли», планеты с двумя или тремя солнцами в небе, каменистые планеты, утонувшие в мировых океанах лавы, планеты, на которых может идти стеклянный дождь — вот лишь краткий список странностей среди более чем 4300 подтвержденных на сегодняшний день в нашей галактике Млечный Путь.

И мы только поцарапали поверхность. Галактика, вероятно, содержит триллионы.

Поиск жизни за пределами Земли вырос вместе с поиском далеких миров. Компьютерные симуляции возможных жизненных планет все больше и больше походят на настоящие. Более глубокое понимание возможных обитаемых миров в нашей собственной Солнечной системе — Марс, спутник Юпитера Европа, Энцелад Сатурна — помогает искать жизнь среди звезд.

Ученые-планетологи, охотники за экзопланетами и астробиологи, стремящиеся понять происхождение и потребности жизни, начали объединять усилия. На многих фронтах НАСА с помощью своих академических и международных партнеров лидирует.

«Я всегда в восторге от энергии, инноваций и творчества экзопланетного сообщества», — сказал Дуг Хаджинс, научный сотрудник Программы исследования экзопланет НАСА в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Одна из вещей, которая делает эту область такой привлекательной, заключается в том, что она чрезвычайно важна для мировоззрения людей, где мы, как человеческие существа. Мы одни? Это прямое обращение к фундаментальному вопросу человечества».

Дебют экзопланеты: «горячий Юпитер»

Хотя это и не первая обнаруженная экзопланета, 51 Pegasi b была первой обнаруженной на орбите вокруг солнцеподобной звезды. Планета вызвала международное волнение, когда она была подтверждена в 1995 году, открыв новую эру открытий.

Газовый гигант примерно вдвое меньше веса или «массы» нашего собственного Юпитера, 51 Peg вращается вокруг своей звезды так плотно, что год — один оборот вокруг звезды — занимает всего четыре дня.

Это делает 51 Peg адски горячим; о жизни на этой планете не может быть и речи. Но 51 Peg показал, что экзопланеты могут быть обнаружены методом «колебания» или методом радиальной скорости — отслеживая с помощью телескопа гравитационные колебания, которые планета вызывает у своей звезды, дергая ее сначала в одну сторону, затем в другую.

Этот метод привел к десяткам, а затем сотням открытий экзопланет, и до сих пор остается важным методом обнаружения. Но с 2009 года его затмил поиск теней.

Этот метод, также называемый «методом транзита», предполагает ожидание, пока планета отбрасывает тень, когда она пересекает (или проходит) поверхность своей звезды. Это чрезвычайно слабая тень — провал в свете звезды, который обычно составляет менее 1%.

Космический телескоп НАСА «Кеплер» начал поток транзитных открытий, когда он был запущен в 2009 году.; Обнаружение транзита в настоящее время является доминирующим методом в этой области, благодаря которому были обнаружены тысячи экзопланет с помощью многочисленных телескопов в космосе и на земле. И, несмотря на то, что Кеплер ушел на пенсию в 2019 году, ученые продолжают собирать данные, отправленные космическим телескопом домой, для новых открытий.

Другие методы также дали открытия, хотя и гораздо меньше. Тем не менее, когда дело доходит до раскрытия интимных деталей экзопланет, одна из них готова присоединиться к более крупным игрокам в ближайшие десятилетия: прямая визуализация.

До настоящего времени было получено непосредственное изображение нескольких экзопланет, когда пиксели света захватываются самой планетой. Очень большие, очень молодые планеты, все еще светящиеся от тепла образования, пока единственные, которые можно изобразить таким образом.

«Мы одни? Это прямой ответ на фундаментальный вопрос человечества.»
— Дуг Хаджинс, научный сотрудник Программы исследования экзопланет НАСА в штаб-квартире НАСА .

Но планеты, пережившие свою юность, освещенные только своими звездами, должны быть направлены на непосредственное отображение космическими телескопами, находящимися сейчас на концептуальной стадии. Некоторые из них будут использовать технологию блокировки звездного света, называемую коронографом. Эта система масок, призм, зеркал и фильтров внутри телескопа закрывает свет звезды, открывая планеты на орбитах вокруг нее.

Другая возможная технология предполагает развертывание «звездной тени», космического корабля в форме подсолнуха размером с бейсбольный мяч на расстоянии около 25 000 миль (40 000 километров) от космического телескопа. Звездная тень также блокировала бы звездный свет, позволяя телескопу получать прямые изображения набора планет звезды.

Поиск аналога Земли

Главной целью для всех этих методов является одна из самых востребованных и неуловимых экзопланет из всех: планета размером с Землю, вращающаяся вокруг солнцеподобной звезды, с «годом» – орбитой – сравнимо с нашим.

Может показаться странным, что с головокружительным разнообразием среди тысяч экзопланет, подтвержденных до сих пор, мир, отвечающий всем этим требованиям, до сих пор не появился.

Но наша неспособность найти такой мир не так уж загадочна, если учесть технологии, которыми мы располагаем. Телескопы и инструменты, которые мы к ним прикрепляем, как в космосе, так и на земле, добились поразительного прогресса с начала 1990-х годов. Они также столкнулись с упрямыми ограничениями.

Экзопланеты, находящиеся в десятках или сотнях световых лет от нас, обычно слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть, потому что они теряются в сиянии своих звезд. Возможно, когда-нибудь технология блокировки света преодолеет этот барьер, но, если не считать этих молодых самосветящихся планет, этого пока не произошло.

«Экзопланеты просто безумно слабые», — сказал Хаджинс.

Вопрос об орбитальном расстоянии еще более сложен.

Космические телескопы уже достаточно мощны, чтобы регистрировать прохождение планет размером с Землю вокруг звезд, подобных Солнцу. Но им пришлось бы ждать слишком долго, чтобы подтвердить существование планет с долгопериодическими орбитами. Например, если у планеты есть год, сравнимый с земным, им придется ждать порядка 365 дней, чтобы увидеть второй транзит.

Это оказалось недоступным для исторического космического телескопа Кеплер, и ни один из запущенных с тех пор телескопов не может этого сделать.

Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre.

Было обнаружено много маленьких каменистых планет размером с Землю, например, семь планет размером примерно с Землю, вращающихся вокруг звезды под названием TRAPPIST-1. Но все найденные до сих пор вращаются вокруг красных карликов — меньших и более холодных версий нашего собственного Солнца.

Хотя некоторые из этих планет могут быть обитаемыми — хотя они находятся очень близко к своим звездам, а более низкая температура может позволить воде скапливаться на их поверхности — их «годы» обычно длятся всего несколько дней.

Красные карлики также имеют дурную привычку извергаться потенциально стерилизующими вспышками, особенно в молодые годы. Это может быть дисквалифицирующим признаком пригодности для жизни близко вращающихся планет, подобно мотылькам, летящим слишком близко к огню.

Поиск аналога системы Земля-Солнце или даже вероятного дома для жизни также требует гораздо большего, чем просто прочесывание неба в поисках мира, похожего на наш. Контекст имеет значение. Узнать, как возникла жизнь на Земле, значит понять ее происхождение: ее формирование из диска из газа и пыли, вращающегося вокруг новорожденной звезды, образование ее родственных планет и то, как этот процесс разворачивается в планетных системах вокруг других звезд.

Являются ли такие системы, как наша — большой «Юпитер» и другие гиганты дальше, маленькие скалистые миры ближе — обычными или редкими? Похоже ли семейство планет нашей системы на другие, или мы выглядим в данный момент немного странно?

«Мы даже не можем понять, типична наша планетарная система или нет, — сказал Хаджинс. «У нас нет полной картины».

Возможно, самыми странными планетами являются те, которые мы видим в других местах, которых нет в нашей системе. «Суперземли» или планеты в 1,8 раза больше Земли по размеру, по-видимому, довольно распространены в галактике. Являются ли они увеличенными, каменистыми мирами, как гигантские Земли, или более газообразными, как Нептун, особенно в большом конце шкалы? Запишите еще одно «неизвестное».

Другой тип, часто называемый «мини-Нептун», вероятно, примерно так и звучит: газообразные миры меньше нашего собственного Нептуна. Почему у нас его нет? И почему так много рассыпано по космосу?

В размерах экзопланеты загадочный «разрыв»

Мы также озадачены тем, чего там нет. Между этими двумя диапазонами размеров — суперземлями и мини-Нептунами — кажется своего рода демографическая пустыня: очень мало планет.

Его назвали «разрывом Фултона» в честь Б. Дж. Фултона, ученого, который описал их отсутствие в статье 2017 года.

Фултон, астроном-исследователь из Калифорнийского технологического института, говорит, что сейчас работает над тем, чтобы понять, почему существует этот разрыв и как он может измениться для планет вокруг разных типов звезд.

«Похоже, что щель и планеты вокруг щели увеличиваются в размерах, когда планеты вращаются вокруг более массивных звезд», — сказал Фултон. — Я бы сказал, это намек — пока не очень веское доказательство.

Ответы на многие из этих вопросов требуют не только наблюдения за экзопланетами и их звездами, но и создания компьютерных симуляций — моделей — других планет и других систем.

Такие модели становятся все более изощренными, представляя сложные планетарные атмосферы или сценарии формирования, включающие миграцию планет к своим звездам или от них.

Модели по определению никогда не могут быть по-настоящему полными (что потребовало бы воссоздания всей планеты или системы). Но они могут раскрыть физику и атрибуты, которые удивят разработчиков моделей, проливая свет на условия, которые могут быть обнаружены на реальных экзопланетах, включая их потенциальную обитаемость.

Это будет иметь решающее значение для космических телескопов, которые скоро будут запущены и смогут «читать» атмосферы экзопланет. Космический телескоп Джеймса Уэбба, который, как ожидается, будет запущен в конце 2021 года, будет использовать «спектроскопию»: разбивать свет из атмосфер экзопланет на спектр, создавая что-то вроде штрих-кода, который показывает, какие газы присутствуют.

Некоторые из них могут быть «биосигнатурами» — признаками возможной жизни — такими как кислород, хотя это само по себе не является окончательным.

«Недостаточно сказать: «О, молодец, у меня есть кислород», — сказала Викки Медоуз, астробиолог, возглавляющая Виртуальную планетарную лабораторию в Нексусе НАСА для системных исследований экзопланет. «Можете ли вы интерпретировать это в контексте окружающей среды? Можете ли вы доказать, что кислород появился не в результате планетарных процессов, а в результате жизни?»

Вот где начинается моделирование. Лаборатория Медоуза создает модели таких возможных миров. Хотя будущие телескопы в космосе и на земле смогут находить кислород в атмосферах экзопланет, важно знать, как он туда попал. Некоторые модели показывают, что кислород может возникать без присутствия жизни.

«Нам нужно как можно больше узнать о планете, на которую мы смотрим, чтобы не быть обманутыми, — сказал Медоуз. «Есть ли у него атмосфера и какая она? Есть ли там океаны? Это действительно жизнь?»

Поскольку экзопланеты, которые мы находим, становятся все более странными, моделирование станет ключом к их пониманию.

И астробиологи, моделисты, планетологи и охотники за экзопланетами станут ключом к поиску жизни.

Только поняв целые планетарные системы, а не только один элемент, мы можем измерить пульс потенциально живой планеты, сказал Хаджинс.

— Задача номер один — попытаться установить структуру, — сказал он. «Можем ли мы собрать вместе астробиологов, планетологов и астрофизиков-технологов, чтобы сделать эту область сравнительной планетологии — и, в конечном счете, поиск жизни — реальностью?»

Научные ставки, кажется, не могут быть выше.

«День, когда мы обнаружим жизнь на экзопланете, станет не чем иным, как революцией Коперника», — сказал он. «Это меняет людей навсегда».

признаков инопланетной жизни будут обнаружены к 2025 году, прогнозирует главный научный сотрудник НАСА

Недавние наблюдения планетарных зондов и телескопов на земле и в космосе показали, что вода распространена во всей нашей Солнечной системе и в более широкой галактике Млечный Путь.
(Изображение предоставлено НАСА)

Человечество стоит на пороге обнаружения инопланетной жизни, говорят высокопоставленные ученые НАСА.

«Я думаю, что у нас будут убедительные признаки жизни за пределами Земли в течение десятилетия, и я думаю, что у нас будут окончательные доказательства в течение 20–30 лет», — заявила во вторник (7 апреля) главный научный сотрудник НАСА Эллен Стофан. во время панельной дискуссии, посвященной усилиям космического агентства по поиску обитаемых миров и инопланетной жизни.

«Мы знаем, где искать. Мы знаем, как искать», — добавил Стофан во время мероприятия, которое транслировалось в прямом эфире. «В большинстве случаев у нас есть технология, и мы находимся на пути к ее внедрению. И поэтому я думаю, что мы определенно на верном пути». [5 смелых заявлений об инопланетной жизни]

«Я думаю, что мы находимся на расстоянии одного поколения в нашей Солнечной системе, будь то ледяная луна или Марс, и одно поколение [на расстоянии] на планете вокруг ближайшей звезды», — Грюнсфельд. сказал во время мероприятия во вторник.

Многие обитаемые среды

Недавние открытия показывают, что Солнечная система и более широкая галактика Млечный Путь изобилуют средами, которые могут поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, сказал Грюнсфельд.

Например, океаны жидкой воды плещутся под ледяными панцирями спутников Юпитера Европы и Ганимеда, а также спутника Сатурна Энцелада. Океаны покрывали большую часть Марса в далеком прошлом, и сезонные темные полосы, наблюдаемые сегодня на поверхности Красной планеты, могут быть вызваны соленой проточной водой.

Кроме того, марсоход НАСА Curiosity обнаружил на поверхности Марса углеродсодержащие органические молекулы и «фиксированный» азот, основные ингредиенты, необходимые для земной жизни.

Наблюдения космического телескопа НАСА «Кеплер» позволяют предположить, что почти у каждой звезды на небе есть планеты, и многие из этих миров могут быть обитаемы. Действительно, работа Кеплера показала, что скалистые миры, такие как Земля и Марс, вероятно, более распространены в галактике, чем газовые гиганты, такие как Сатурн и Юпитер.

И точно так же, как Солнечная система залита водой, то же самое и с большой галактикой, сказал Пол Герц, директор отдела астрофизики НАСА.

Млечный Путь — «заболоченное место», — сказал Герц во время мероприятия во вторник. «Мы можем видеть воду в межзвездных облаках, из которых формируются планетарные и звездные системы. Мы можем видеть воду в дисках обломков, которые станут планетарными системами вокруг других звезд, и мы даже можем видеть, как кометы рассеиваются в других солнечных системах. как [их] звезда испаряет их». [6 наиболее вероятных мест для инопланетной жизни в Солнечной системе]

В поисках жизни

Охота за доказательствами инопланетной жизни — гораздо более сложная задача, чем выявление потенциально пригодных для жизни сред. Но исследователи неуклонно работают над достижением этой более сложной и амбициозной цели, говорят Стофан и другие.

Например, следующий марсоход агентства, запуск которого запланирован на 2020 год, будет искать признаки прошлой жизни и хранить образцы для возможного возвращения на Землю для анализа. НАСА также стремится высадить астронавтов на Марс в 2030-х годах — шаг, который Стофан считает ключом к поиску жизни на Марсе.

«Я полевой геолог, я выхожу, разбиваю камни и ищу окаменелости», — сказал Стофан. «Их трудно найти. Поэтому у меня есть предубеждение, что в конечном итоге это приведет людей на поверхность Марса — полевых геологов, астробиологов, химиков — на самом деле искать там те хорошие доказательства жизни, которые мы можем вернуть на Землю. все ученые, о которых можно спорить».

НАСА также планирует миссию на Европу, которая может начаться уже в 2022 году. Основная цель этой миссии стоимостью 2,1 миллиарда долларов будет заключаться в том, чтобы пролить свет на потенциальную обитаемость ледяной луны, но она также может искать признаки инопланетной жизни. : Чиновники агентства рассматривают способы отбора проб и изучения шлейфов водяного пара, которые, по-видимому, извергаются из южного полярного региона Европы.

В области экзопланет космический телескоп агентства имени Джеймса Уэбба (JWST), инструмент стоимостью 8,8 миллиарда долларов, который планируется запустить в 2018 году, будет изучать атмосферы близлежащих инопланетных планет «суперземли» в поисках газов, которые могли быть произведены. по жизни.

JWST будет сканировать звездный свет, проходящий через воздух суперземли, которая более массивна, чем наша собственная планета, но значительно меньше, чем газообразные миры, такие как Уран и Нептун. По словам Герца, этот метод, называемый транзитной спектроскопией, скорее всего, не будет работать для потенциально обитаемых миров размером с Землю.

Поиск биосигнатурных газов на небольших каменистых экзопланетах вместо этого, вероятно, потребует прямого изображения этих миров с использованием «коронаграфа», чтобы блокировать подавляющее сияние их родительских звезд, добавил Герц.

Потенциальный широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп НАСА, который может быть запущен в середине 2020-х годов, если будет получено официальное разрешение, будет включать коронограф для наблюдения за экзопланетами.

Подписывайтесь на Майка Уолла в Твиттере @michaeldwall и Google+ . Следуйте за нами @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Первоначально опубликовано на Space.com .

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.