Исследуя новые миры: где и как искать внеземную жизнь?

Приложение Русской службы BBC News доступно для IOS и Android. Вы можете также подписаться на наш канал в Telegram.

Вокруг звезды, не столь отличной от Солнца, в созвездии Пегаса носится, оставляя за собой длинный хвост, одна из самых изученных экзопланет - умирающий газовый гигант Осирис. Привязанность к ней астрономов, позволившая планете HD 209458 b получить имя бессмертного покровителя загробного мира, можно объяснить тем, что во многом Осирис стал "первенцем" ученых, занимающихся поисками жизни в глубинах галактики.

Жизни на Осирисе нет и не будет, но не это главное. Эта раскаленная и стремительно (по космическим меркам) испаряющаяся экзопланета была впервые замечена в 1999 году с помощью метода Доплера - к тому моменту этим способом было открыто более 30 планет.

Однако научное сообщество сомневалось - методу доверяли не все, и значительная часть астрономов не спешили разделять энтузиазм коллег. До тех пор пока другой группе ученых не удалось найти ту же самую планету другим - транзитным - способом и таким образом окончательно подтвердить существование новых для нас миров.

Этот материал подготовлен в качестве ответа на вопросы, присланные нашими читателями о научных достижениях и колонизации космоса. Задать вопросы на другие темывы можете по этим ссылкам (О жизни в Британии, О культурной жизни Лондона,О научных достижениях, О британских королевских браках).

Дважды обнаруженный Осирис и последующие открытия, в том числе сделанные телескопом Кеплер, привели многих ученых к ошеломительному заключению - только в нашей галактике действительно находятся миллиарды планет, а значит, хоть какие-то из них могут быть пригодны для жизни - и теоретически их можно найти.

Основные методы обнаружения экзопланет

Метод Доплеразаключается в измерении колебаний радиальной скорости звезды. Дело в том, что звезда, вокруг которой обращается планета, сама совершает сравнительно небольшие перемещения по эллиптической орбите - из-за воздействия гравитации этой планеты. Ученые определяют изменения в спектре излучения звезды: если она находится ближе к наблюдателю, спектр смещается в "синюю", или "фиолетовую", сторону (короткие волны), а если дальше - в "красную" (длинные волны). Таким образом, если эти изменения повторяются регулярно в фиксированный промежуток времени, - значит, вокруг звезды обращается еще одно небесное тело. Недостаток метода заключается в том, что он не позволяет определитьточнуюмассу обращающегося тела, лишь ее минимальное значение, поэтому ряд ученых полагают, что в некоторых случаях речь идет о маленьких звездах, а не планетах. Этим методом были открыты более 700 планет.

Пользуясьтранзитным методом, специалисты измеряют изменение яркости излучения звезды при прохождении планеты по ее видимому диску. Измеряя глубину и продолжительность "затемнения" звезды, можно определить радиус планеты. Один из недостатков заключается в том, что для таких замеров орбита планеты должна совпадать с точкой обзора наблюдателя. Транзитным методом открыты более 2700 планет.

Автор фото, NASA

HD 209458 b, или Осирис, - первая планета, которую открыли двумя разными способами

Чтобы лучше представить себе масштабы поиска, немного статистики:

По разным оценкам, только в нашей галактике Млечный путь находятся от 100 млрд до 400 млрд звезд. Каждый год, по оценкам специалистов НАСА, рождается 5-10 новых.
Вокруг каждой звезды, по их же предположениям, должна быть по меньшей мере одна планета.
Нам известна, по словам Мэтта Маунтана, работающего вместе с НАСА над телескопом имени Джеймса Уэбба, каждая звезда на расстоянии 200 световых лет от нас (для сравнения, ближайшая к нам звезда помимо Солнца - Проксима Центавра - находится в 4,2 световых годах, а до центра галактики от нас - 200 тысяч световых лет).
На данный момент открыты более 3500 экзопланет. Из них, по оптимистичным оценкам Университета Пуэрто-Рико в Аресибо, где находится одноименная обсерватория, 49 - потенциально обитаемы.

Где среди миллиардов звездных систем искать жизнь?

Насколько уникальна Земля и Солнечная система в целом - вопрос спорный: есть те, кто придерживаются так называемой гипотезы уникальной Земли: они полагают, что сочетание условий на нашей планете, позволившее развиться живым организмам, настолько сложно, что вряд ли может встретиться еще где-либо.

Понятно, что в поисках чего-то неизвестного всегда проще руководствоваться чем-то известным, поэтому те, кто не теряет надежды, прежде всего сосредоточены на попытках найти знакомые, а потому более понятные нам миры.

Поэтому долгое время считалось, что искать "живые" планеты стоит именно вокруг звезд, подобных Солнцу, - оранжевых и желтых карликах (в спектральной классификации они принадлежат классам G и K). Они не слишком холодные и не слишком горячие, а также живут достаточно долго для того, чтобы дать возможность организмам развиться. По подсчетам ученых, они составляют одну пятую всех звезд нашей галактики - не так уж и много, если подумать.

Однако в последние годы астрономы пришли к выводу, что двойники нашего Солнца - не единственные, кто может поддерживать вокруг себя жизнь. Еще одни возможные претенденты - красные карлики, и это - к восторгу искателей инопланетных миров - самые многочисленные звезды в Млечном пути.

Красные карлики - звездные долгожители: они значительно меньше и холоднее Солнца и вырабатывают свое водородное топливо очень медленно, излучая меньше пяти процентов света и тепла по сравнению с Солнцем.

Автор фото, Science Photo Library

Жизнь вокруг красных карликов теоретически возможна, но на практике планеты сталкиваются с огромным количеством негативных факторов

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

Конец истории Подкаст

Срок их жизни исчисляется триллионами лет; для сравнения - Солнцу сейчас примерно 4,6 млрд лет, ученые дают ему еще около 5 млрд, после чего оно начнет умирать, поглощая ближайшие планеты, в том числе, скорее всего, и Землю (впрочем, ни один живой организм на нашей планете уже не сможет стать этому свидетелем).

Хотя красные карлики даже по вселенским меркам почти бессмертны - так, ученым до сих пор не известен ни один, доживший до конца своего цикла, - жизнь в этих системах сопряжена с огромным количеством зачастую непреодолимых трудностей. И связаны они прежде всего с расположением их "обитаемой зоны".

Уникальность Земли в Солнечной системе именно в ее позиции. Находись она ближе к звезде, как Венера, и вода за счет высоких температур испарилась бы с ее поверхности, что, судя по всему, и произошло с нашим соседом. Будь она чуть дальше, как Марс, - и температуры упали бы, а вода замерзла. Именно поэтому занятый нашей планетой регион, где правильная отдаленность от звезды делает возможным существование воды в жидком виде, и принято называть обитаемой зоной.

Одна из проблем жизни вокруг красного карлика заключается в том, что, поскольку они излучают меньше света и тепла по сравнению с желтыми и оранжевыми звездами, их обитаемая зона расположена значительно ближе к ним самим. По оценкам ученых НАСА, этот потенциально живой регион должен находиться в 10-20 раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу.

Таким образом, период обращения вокруг нее может совпасть с периодом обращения вокруг себя - и она застрянет в так называемом приливном захвате. В такой ситуации, к примеру, по отношению к Земле оказалась Луна - поэтому она всегда обращена к нам лишь одной стороной.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎