Одиноки ли мы во Вселенной? Ведущие учёные мира о поисках инопланетной жизни

Результаты спектроскопии, проведенной такими спутниками, как «Нимбус-3», полностью изменили наши представления о жизни на Земле. Со стороны она предстает одной из множества возможных форм существования, которые можно обнаружить, во всяком случае теоретически, направив телескоп на другую планету. Полеты к Венере и Марсу космических аппаратов, не обнаруживших никаких следов жизни, положили конец мифу об обитаемости двух ближайших к нам планет. В отношении Марса еще остается надежда найти подземные организмы или окаменевшие остатки погибших организмов (Моника Грейди писала об этом в главе 7). Некоторые шансы на обитаемость имеют ряд спутников Юпитера или Сатурна, где жизнь могла возникнуть самостоятельно благодаря разогреву приливными силами вследствие огромной силы притяжения планет-гигантов. Бесспорно, однако, что сложная жизнь в Солнечной системе существует только на Земле.

Благодаря развитию технологии мы теперь можем искать жизнь и за пределами Солнечной системы. Вероятность обнаружить ее где-либо во Вселенной растет пропорционально числу открываемых экзопланет (на начало 2016 г. их было около 2000). Мы имеем лишь самые базовые знания о большинстве открытых экзопланет, такие как масса и примерный размер. Но совсем недавно мы научились определять химический состав их атмосферы и температурные условия. Изучать атмосферу экзопланет позволили два метода — транзитная и затменная спектроскопия и спектроскопия методом прямого наблюдения. Транзитный и затменный методы позволяют отделить измеряемые параметры планеты от параметров звезды, вокруг которой она вращается, благодаря изменению положения планеты относительно звезды, а именно когда она проходит перед диском звезды или скрывается за ним. Спектроскопия методом прямого наблюдения — многообещающая новинка, о которой рассказала в предыдущей главе Сара Сигер.

При помощи телескопов «Хаббл» и «Спитцер», а также наземных обсерваторий мы приступили к анализу ключевых химических компонентов и температурных характеристик самых перспективных транзитных экзопланет. Среди них преобладают горячие газовые планеты на очень близких к звезде орбитах. Совсем недавно нам удалось настолько усовершенствовать инструменты и методы анализа данных, что стало возможно определить основные черты атмосферы экзопланет типа «суперземля» — каменистых планет с массой до десяти масс Земли. Однако исследованные на данный момент «суперземли» все-таки слишком горячие, чтобы рассчитывать на их обитаемость.

Новые методы прямого наблюдения начали приносить первые сведения об атмосфере молодых газовых планет, расположенных в значительном удалении от материнской звезды. Самыми значительными текущими проектами на основе этих методов являются Gemini Planet Imager для телескопа Gemini в Чили и SPHERE — инструмент телескопа VLT в пустыне Атакама, также в Чили. Другие ценные инструменты прямого наблюдения экзопланет созданы для телескопов в Калифорнии и на Гавайях.

Итак, как узнать, что планета пригодна для жизни, а возможно, и обитаема? Очевидно, самым важным для понимания происхождения и эволюции планет является знание об их химическом составе и состоянии атмосферы, и без этих данных невозможно выдвигать какие-либо предположения о наличии на них жизни. Последние 50 лет ученые ломали головы над этой проблемой, и в ближайшие десятилетия нам, по всей видимости, удастся получить некоторые ответы, хотя многие препятствия до сих пор не преодолены. Законы физики универсальны — одинаковы в Лондоне, на Луне и на Проксиме Центавра, а Вселенная, по большому счету, однородна, однако у нас до сих пор нет научного определения жизни, применимого и за рамками наших знаний о жизни на Земле. На Земле кислород и озон являются газами биологического происхождения. Следует ли из этого, что нужно искать эти две молекулы на других планетах как доказательство их обитаемости? То есть являются ли эти газы универсальными биомаркерами или присутствуют лишь на Земле?