Как найти разумную жизнь в космосе

Вопросом о возможности существования внеземной жизни ученые и обычные люди задаются уже не один десяток лет. Буквально во всем, начиная от художественных произведений уровня Спилберга в его «E.T» и заканчивая официальными пресс-релизами американского аэрокосмического агентства NASA, четко отражается, насколько велика и значима эта проблема для современного человека.

Одним из важнейших источников для существования той жизни, которая нам известна, является вода. Поэтому неудивительно, что при открытии новой экзопланеты или спутника мы стараемся отыскать в первую очередь именно ее наличие. Может, в конечном итоге инопланетяне и не будут выглядеть так, как мы представляем их в кино и на вполне серьезных научных конференциях, но их обнаружение не станет от этого менее значимым для истории всего человечества. И сегодня мы поговорим о 10 местах во Вселенной, где мы имеем больше всего шансов обнаружить то, что мы уже так долго ищем.

Планетарная система TRAPPIST-1

Об открытии планетарной системы, находящейся в нескольких десятках световых лет от нас, было объявлено в начале этого года. Система состоит из 7 земплеподобных планет, оборачивающихся вокруг «ультрахолодной» звезды, и представляет собой идеальную на данный момент цель для поиска жизни за пределами Солнечной системы.

Изучение этих экзопланет в будущем будет относительно простым – все благодаря тому, как они вращаются вокруг своей звезды. Открыты эти планеты были благодаря транзитному методу наблюдения. Используя мощный телескоп, ученые выследили, когда планеты проходили перед своим светилом, частично сокращая его яркость в наших наблюдательных приборах.

Астрономы предполагают наличие относительно комфортной температуры на этих планетах, вполне подходящей для того, чтобы на их поверхности могла образоваться вода.

И все же, несмотря на то что все экзопланеты этой системы рассматриваются в качестве потенциальных кандидатов в обитаемые миры, конкретно три планеты TRAPPIST-1 могут подходить на эту роль лучше всего, так как находятся в обитаемой зоне звезды. Эта область вокруг звезды, где на поверхности имеющихся землеподобных планет вода могла бы содержаться в жидкой форме.

Спутник Титан

Крупнейший спутник Сатурна, шестой планеты от Солнца. Эта луна рассматривается в качестве потенциального кандидата на роль обитаемого мира, но, возможно, не в том смысле, в котором мы могли подумать. Спутник не совсем подходит под описание мира, находящегося в обитаемой зоне. Но на нем есть вода и другие жидкости. Просто на нем нет жидкой воды. Вода на этом планетарном объекте представлена в виде льда – температуры там очень низкие.

Тем не менее находящиеся там жидкости состоят из углеводородов. Углеводород – это химическое соединение водорода и углерода в различных пропорциях. На Земле наиболее распространенными видами углеводорода являются газы метан и пропан. Это и может являться ключевым фактором, позволяющим представить жизнь на Титане совершенно с другой стороны. Вполне возможно, что потенциально имеющиеся там формы жизни не выживут в условиях жидкой воды, но будут вполне комфортно себя чувствовать в среде углеводородов.

Несмотря на то, что перед наукой все еще остались некоторые вопросы (например, о том, способна ли жизнь существовать не только в воде), отбрасывать возможность наличия жизни на Титане ученые пока точно не собираются.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на нас в Google Новостях и Яндекс.Дзен, чтобы не пропускать новые материалы!

Спутник Европа

Один из спутников газового гиганта Солнечной системы, Юпитера. Еще один кандидат на роль обитаемого мира, потому что там есть вода, которая, по крайней мере согласно нашим теориям, может содержаться в жидком состоянии. Астрономы уверены, что Европа обладает всеми необходимыми компонентами для жизни: там есть вода, источники энергии и правильный химический состав среды. Вода, согласно нашим лучшим предположениям, скрывается под толстой ледяной коркой, составляющей поверхность Европы.

О возможности прямого исследования Европы ученые стали говорить относительно недавно. В начале этого года было объявлено, что в течение ближайших лет должна стартовать миссия Europa Clipper. В ее рамках к спутнику Юпитера будет отправлен космический аппарат, который будет исследовать и фотографировать поверхность Европы. Это будет происходить многократно. Ученые таким образом хотят получить возможность провести анализ особенностей спутника со всех сторон, а заодно и поискать на нем признаки жизни.

Жизнь на Марсе

Наш красный сосед. Четвертая планета от Солнца. Пожалуй, один из самых обсуждаемых вероятных кандидатов в обитаемые миры и потенциально первая цель человеческой колонизации. Несмотря на скепсис, эта планета является наиболее вероятным местом, где мы найдем жизнь.

Понятно, что она не будет представлена в виде зеленых человечков или любых других разумных форм. Однако аэрокосмическое агентство NASA, исследующее поверхность планеты своими марсоходами, нашло-таки доказательство, что здесь когда-то могла и может по-прежнему существовать по крайней мере микроскопическая жизнь.

Полученные данные указывают на то, что в прошлом у ныне полностью сухой планеты имелись настоящие потоки и реки из воды. Полагаясь на это, мы можем хотя бы предположить, что жизнь на ней могла каким-то образом выжить. Возможно, в рамках дальнейших исследований Марса ученые найдут-таки воду в жидкой форме, а не только в виде ледяных шапок на полюсах планеты.

Спутник Энцелад

Еще один из многих спутников Сатурна, который рассматривается астрономами как потенциально обитаемый мир, который, в отличие от углеводородного брата Титана, вероятнее всего, богат водой. Это вода, так же как на Европе, спрятана под толстой ледяной коркой поверхности. Опять же, это могло бы означать вероятность существования как минимум микробов.

Ранее присутствие воды на Энцеладе рассматривалось лишь как предположение. По крайней мере такую надежду давали полученные в 2015 данные с помощью космического аппарата «Кассини». В начале этого года эта надежда серьезно возросла, когда аппарат нашел у спутника молекулы водорода, указывающие на присутствие химических реакций, происходящих под его поверхностью. Предположительно в рамках этих реакций океанская вода Энцелада взаимодействует с глубинной породой, в результате чего производится энергия, которая могла бы быть полезной для живых организмов.

Кеплер-186f

Кеплер-186f – это экзопланета, вращающаяся вокруг звезды Кеплер-186, находящейся примерно в 500 световых годах от Земли. Обнаруженная в 2014 году, она стала первой из известных планет земного типа за пределами Солнечной системы, обладающей орбитой, пролегающей внутри обитаемой зоны своей звезды.

Она менее чем на 10 процентов больше Земли, поэтому эта планета является еще и наиболее схожей по размерам с нашим домом среди всех обнаруженных экзопланет. Другие ее характеристики, такие как плотность, пока остаются для нас неизвестными. Но, учитывая ее размер, можно смело предположить, что это каменистый мир.

Пока единственными особенностями, которые позволяют занести планету Кеплер-186f в список потенциальных кандидатов в обитаемые миры, являются ее размер и расположение в обитаемой зоне звезды. О наличии воды на ней нам также ничего не известно, как и неизвестно о том, какова температура на ее поверхности.

Кеплер-452b

Как сообщает само NASA, планета Кеплер-452b «могла бы стать одной из лучших целей для поиска внеземной жизни». Однако исследовать эту планету будет довольно трудно. Хотя бы потому, что находится она на расстоянии более 1000 световых лет от Земли. Но, несмотря на это, ученые почти уверены, что Кеплер-452b находится внутри обитаемой зоны своей звезды, как и несколько других экзопланет этой системы.

Некоторое время Кеплер-452b рассматривалась астрономами как планета, наиболее близкая по размеру с Землей. Позже эта честь отошла Кеплер-186f.

Однако сама звезда системы, где находится Кеплер-452b, больше похожа на наше Солнце. Вероятно, именно поэтому Кеплер-452b является сейчас одним из объектов исследования Института SETI, занимающегося поиском внеземной жизни.

LHS 1140b

Открыли эту «супер-Землю» совсем недавно. Ученые выяснили, что она находится в обитаемой зоне звезды, и рассматривают ее в качестве одного из самых вероятных кандидатов на открытие внеземной жизни.

Данная супер-Земля примерно в 10 раз массивнее нашего дома. Астрономы считают, что класс планет, относящихся к супер-Землям, представлен планетами каменистого типа, однако подтвердить это без точных наблюдений пока не представляется возможным. Даже если так, то LHS 1140b – настоящая мать всех супер-Земель. Ученые убеждены, что планета относится к каменистому типу, имеет железное ядро… и, возможно, живых инопланетян на своей поверхности.

Она находится всего в 40 световых годах и поэтому представляет собой отличную цель для отправки сообщений, которые могут привлечь внимание разумной жизни, если она там, конечно, есть. Кроме того, расположение LHS 1140b относительно Земли и ее более замедленная скорость вращения упрощают задачу по наблюдению за ней.

Звезда Табби

Вокруг звезды Табби, или KIC 8462852, разгорелось множество споров на тему вероятности наличия возле нее некой «инопланетной мегаструктуры». Находящаяся на расстоянии почти 1500 световых лет до Земли эта звезда впервые была открыта астрономом из Йельского университета Табетой Бояджян и сразу привлекла к себе внимание ученых своим необычным поведением. Яркость звезды время от времени изменяется настолько сильно, что это явление нельзя объяснить обычным присутствием в регионе экзопланеты. Поэтому среди прочих предположений, пытающихся объяснить подобный феномен, конечно же, есть и вариант с пришельцами.

Якобы сверхразвитая внеземная цивилизация могла построить вокруг звезды Таби специальное устройство, собирающее ее энергию и конвертирующее ее в нечто более полезное. Когда звезда теряет энергию, она мерцает. Поэтому идея о внеземной космической мегаструктуре инопланетян имеет под собой определенную долю смысла.

Однако все же наиболее свежей и вероятной теорией, пытающейся объяснить крайне необычное поведение звезды Таби, является предположение о том, что она поедает одну из своих экзопланет. Звучит не менее интересно, следует признать. Тем не менее идея о пришельцах окончательно пока не отброшена.

Спутник Ганимед

Еще один из спутников Юпитера, на котором может быть жизнь. Как и у других лун, у Ганимеда подозревается наличие подповерхностного океана. Причем в таком объеме, что воды в нем может содержаться даже больше, чем на Земле. Что интересно, наблюдение за поверхностью Ганимеда показало наличие признаков того, что когда-то по ней текла жидкая вода, просочившаяся через трещины в ледяной корке спутника.

Исследование этого спутника даже привело к разработке нового научного метода исследования. Например, при анализе магнитных полей ученые обнаружили, что из этой информации можно вывести некоторое представление о внутреннем строении спутника, включая данные о наличии под его поверхностью жидкой воды.

На данный момент Ганимед не исследует ни один космический аппарат. Однако в 2022 году планируется отправить к нему Jupiter Icy Moon Explorer, или просто JUICE, – межпланетную автономную станцию, которая, добравшись Юпитера где-то к 2030 году, займется изучением его системы.

Поиск жизни в космосе: как, зачем и к чему может привести

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.

Как люди искали пришельцев

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.

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. 

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? 

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. 

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.

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.

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.   

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. 

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. 

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.

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.

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.

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. 

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:

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.

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:

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.

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:

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:

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. 

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.

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?

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.

Одиноки ли мы во Вселенной? Это вопрос, волнующий человечество на протяжении веков. Ещё Джордано Бруно в качестве второго доказательства бесконечности космоса утверждал: если бог сотворил мир в одной точке пространства, то сотворил его и в другой.

Существование внеземной жизни — гипотеза, будоражащая воображение. Неудивительно, что появляются лженауки типа уфологии (от английского UFO), которые высказывают недоказанную, опровергаемую учёными глупость, повествуя о НЛО и зелёных человечках.

На данный момент поиски жизни и разума во Вселенной продолжаются — работает проект SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), исследующий признаки жизни и цивилизаций при помощи радиосигналов. Так каковы результаты? Как земляне планируют связаться с инопланетными расами? И какие астрономические открытия изначально принимали за контакт с пришельцами?

Возникновение жизни на Земле: углеводородная жизнь

Гипотезы возникновения жизни на нашей планете

Чтобы строить предположения относительно внеземных форм жизни, необходимо понять, как возникла жизнь на нашей планете. На этот вопрос нет точного ответа, однако существует множество гипотез, от подтверждения и опровержения которых будет зависеть вопрос о жизни внеземных цивилизаций.

• Гипотеза креационизма — всё живое сотворено богом, следовательно, не нуждается в объяснении;
• Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни — живые организмы постоянно самопроизвольно появляются из неживой материи;
• Гипотеза стационарного состояния — жизнь не возникала откуда-то, а существовала всегда, получается, что цепь эволюционного развития организмов должна быть бесконечна;
• Теория Опарина-Холдейна — жизнь зародилась из неживой материи в ходе сложных биохимических процессов; подразделяется на три этапа:
  • появление органических соединений;
  • образование полимерных соединений (белков, липидов, полисахаридов);
  • возникновение способных к воспроизведению потомства примитивных организмов;
• Гипотеза панспермии — гипотеза о внеземном происхождении жизни; жизнь каким-то образом была занесена на нашу планету извне (возможно, с помощью астероида или другого космического объекта, упавшего на Землю);

Получается, если гипотеза панспермии будет доказана, то это повысит шанс доказательства существования жизни вне Земли? По крайней мере, мы будем знать, что на другом космическом объекте могла зародиться жизнь, прежде чем попасть на нашу планету.

Материал по теме: Теории и гипотезы возникновения жизни на Земле

В статье мы подробно рассмотрим гипотезы возникновения и зарождения жизни на планете Земля, а также опишем условия, при которых превращение неорганики в органику представляется возможно.

Однако это не означает, что элементарные формы жизни были посланы к нам от инопланетян. Это могло произойти в результате столкновения космических тел, на которых есть жизнь, или с помощью другого способа, тем более что мы до сих пор не знаем, какие формы жизни могут существовать помимо углеводородной формы.

Углеводородная форма жизни — единственно возможная?

На сегодняшний день нам знакома одна форма жизни — земная (углеводородная), что лишает нас возможности масштабного исследования других форм жизни в космосе, ведь мы ничего о них не знаем: от условий для жизнедеятельности до механического воспроизведения.

Это — проблема для поиска жизни во Вселенной. Однако на основе единственно известной нам углеводородной формы жизни мы должны вывести базовые принципы, касающиеся также потенциальной неземной жизни. Здесь стоит быть осторожным, чтобы не попасть в ловушку антропоморфного образа мышления.

Антропоморфный образ мышления — склонность считать, что внеземные формы жизни должны быть похожи на нашу.

Кроме того, при изучении потенциальных форм жизни астрофизики предпочитают пользоваться принципом Коперника.

Принцип Коперника — принцип, согласно которому мы не занимаем особого места во Вселенной и не являемся чем-либо уникальным.

Данный принцип хорошо согласуется с результатами исследований, ведь четыре элемента, ответственные за возникновение и дальнейшую эволюцию жизни, входят в список наиболее распространённых элементов во всей Вселенной. Это:

• Водород (H)
• Кислород (O)
• Углерод (C)
• Азот (N)

Ещё два элемента из этого числа — гелий и неон — редко участвуют в соединениях с другими элементами; значит, земную жизнь составляют четыре самых распространённых элемента космоса вообще. Получается, логическая картина не запрещает нам предполагать о существовании иных цивилизаций и даже пытаться их найти. Но к чему привели многочисленные исследования?

Поиск внеземных цивилизаций. Проект SETI

Попытки человечества связаться с внеземной цивилизацией: проект «ОЗМА»

Современный поиск внеземной жизни начался в 1959 году с публикации физиками Джузеппе Коккони и Филипом Моррисоном статьи в научном журнале «Nature», в которой они предлагали использовать микроволновое излучение для межзвёздных коммуникаций.

К подобному выводу пришли астрономы из обсерватории Грин Бэнк, а первые попытки поиска внеземной жизни пришлись на 1960-е с запуском Фрэнком Дрейком (также астронома из обсерватории Грин Бэнк) проекта «ОЗМА».

28-метровый радиотелескоп был направлен на две звезды: Тау Кита и Эпсилон Эридана. Используя длину волны 21 сантиметр, они намеревались выяснить, не исходит ли оттуда радиоизлучение, которое можно было бы истолковать как сигналы от разумной цивилизации. Но почему были выбраны именно эти две звезды?

Здесь в игру вступает уже знакомый нам антропоморфный образ мышления, ведь для существования нашей цивилизации в первую очередь необходима звезда типа Солнца:

1. Одиночная звезда (та, которая не входит в состав двойной или кратной звёздной системы);
2. Звезда спектрального класса K или G;
3. Звезда с температурой поверхности около 5000 K;
4. Звезда с возрастом около 5 миллиардов лет;
5. Звезда с физическими характеристиками радиуса и массы, близкими к солнечным;

Эти компоненты важны, так как при благоприятном раскладе они формируют вокруг звезды зону обитаемости (жизни) или обитаемую зону.

• Зона обитаемости (жизни) — регион, окружающий звезду, в пределах которого звезда за счёт своего тепла может поддерживать один растворитель или более в состоянии жидкости.
• Растворитель — жидкость, внутри которой могут существовать и взаимодействовать атомы.

Тау Кита и Эпсилон Эридана подходят по данным физическим характеристикам, следовательно, вокруг них могли бы вращаться планеты, на некоторых из которых могла бы существовать жизнь, причём в углеводородной форме. На протяжении трёх месяцев велось прослушивание этих звёзд, но ничего обнаружить не удалось, поэтому программа была прекращена и начаты другие исследования.

Космическое сообщение

16 ноября 1974 года с помощью радиотелескопа в Аресибо в космос было послано трёхминутное сообщение. Антенну, передающую сообщение, направили в сторону шарового скопления, находящегося в созвездии Геркулеса.

В этом скоплении звёзды расположены близко друг к другу, из-за чего передача могла достигнуть планет 30000 звёзд. Сообщение, передаваемое радиоволнами, дойдёт до назначения через 24000 лет. Даже если в созвездии Геркулеса существует хотя бы одна разумная цивилизация, шанс того, что она получит эту передачу, крайне мал. Послание из Аресибо можно получить в том случае, если направить мощный телескоп в необходимую сторону в соответствующие три минуты.

Проявляется ещё одна проблема поиска жизни во Вселенной: чтобы установить контакт с другой цивилизацией, одна сторона должна систематически вести прослушивание, а другая систематически отправлять сообщения.

Как работает проект SETI?

Лига SETI объединяет радиоастрономов по всему земному шару. Они регулярно проверяют небо на предмет наличия сигнала от другой цивилизации. Институт SETI использует сеть мощных радиотелескопов для прослушивания звёзд, которые может окружать обитаемая зона.

Астрономы ищут радиосигналы частотой от 1000 до 3000 мегагерц — это микроволновое излучение, то же, которое существует внутри вашей микроволновой печи, где вы разогреваете обед или ужин. Пока что цель учёных — обнаружить радиосигнал в узком частотном диапазоне, так как сигнал с разницей частот менее 300 герц должен быть искусственно созданным.

В Лигу SETI входят и астрономы-профессионалы, и астрономы-любители. У каждого участника есть радиотелескоп и компьютер для анализа результатов. Штаб Лиги SETI координирует участников, поручая каждому отельный участок неба, ведь цель проекта — исследовать всё небо.

Этот способ — в отличие от целевых исследований — хорош тем, что можно получить радиосигнал оттуда, откуда мы не ждём.

«Антенная решётка Аллена»: интерферометрия

«Антенная решётка Аллена» — сеть из 350 спутниковых антенн-тарелок диаметров 6 метров в Калифорнии, которые вместе действуют как один радиотелескоп. «Решётка Аллена» работает по принципу интерферометрии.

• Интерферометрия — принцип, по которому сигналы, собранные с радиотелескопов, находящихся на расстоянии D друг от друга, могут объединяться компьютером, чтобы получить данные с той же точностью, как они были бы собраны одним радиотелескопом с диаметром антенны D.
• Интерферометр — измерительный прибор, в основе работы которого лежит явление интерференции.

На данный момент «Антенная решётка Аллена» продолжает функционировать.

• 
• 

Где искать внеземные цивилизации?

Уравнение Дрейка: сколько разумных цивилизаций существует?

Формула включает в себя пять основных параметров:

Уравнение Дрейка — формула, отражающая примерное количество внеземных цивилизаций со способностью межзвёздных коммуникаций, существующих во Вселенной в заданный момент времени.

• Число звёзд, которые существуют достаточно долго для того, чтобы на вращающихся вокруг них планетах зародилась и эволюционировала жизнь;
• Среднее число планет на орбитах звёзд;
• Доля планет, где есть условия для зарождения жизни;
• Вероятность, что на них сможет развиться жизнь;
• Вероятность, что жизнь достигнет уровня цивилизации, способной к коммуникации с нами.

Чтобы получить необходимое число, нужно умножить получившуюся комбинацию цифр на шестой компонент: он показывает отношение средней продолжительности существования цивилизации к возрасту системы/галактики/скопления (например: если мы хотим узнать число для галактики Млечный Путь, то умножать будем на возраст Млечного Пути).

Однако из этих параметров мы в состоянии рассчитать только два. По этой причине формула Дрейка является полезной концепцией, а не уравнением, отражающим точное число.

Внеземная жизнь в Солнечной системе

Астробиологи (биоастрономы) занимаются вопросом жизни, поиском биомаркеров и разумных существ вне Земли.

Подписи жизни (биомаркеры) — характеристики и явления, указывающие на существование жизни.

Учёные считают, что для существования жизни необходимы следующие компоненты:

1. Источник энергии;
2. Атом, допускающий создание сложных структур;
3. Растворитель;
4. Промежуток времени, необходимый для зарождения и эволюции жизни;

1. Источником энергии для нас является Солнце, и вероятность нахождения Солнца 2.0 и Земли 2.0 (класса G) в зоне жизни немала. Пока что тяжело наблюдать экзопланеты, вращающиеся вокруг звёзд, но это не значит, что их нет.

Экзопланета — планета, которая вращается вокруг любой звезды, не являющейся Солнцем.

Если удастся обнаружить Солнце 2.0 и Землю 2.0, то это увеличит шанс нахождения жизни, по крайней мере, её углеводородной формы. Но источником энергии может выступать не только звезда — геотермальное тепло (энергия недр) и химические реакции могут выступать в данной роли.

2. Атом, допускающий создание сложных структур, — углерод, так как может одновременно присоединиться к четырём другим атомам (водород — к одному, кислород — к двум). Но должен ли это обязательно быть углерод? Почему не взять кремний, который также может крепиться к четырём атомам?

Дело в том, что углерод образует довольно слабые связи, которые просто разрушить. Это позволяет молекулам, основанным на углероде, активно взаимодействовать с другими молекулами, создавая новые соединения. Кремний формирует крепкие связи, которые с трудом разрушаются, а без активного взаимодействия молекул тяжело представить себе жизнь. Но, возможно, кремний подходит для образования неизвестных нам форм жизни — трудно сказать.

3. Растворитель для нас — вода, однако это не означает, что жизни без воды нет для других форм. Также и её наличие не гарантирует существование жизни. Однако в Солнечной системе есть космический объект, где потенциально обитают простейшие представители живых существ. Этот объект — Европа, спутник Юпитера.

Результаты исследований говорят о наличии жидкого океана под корой льда. Энергия поддерживается за счёт геотермального тепла и химических реакций — здесь не важна удалённость от Солнца. Сейчас над Европой продолжается наблюдение с целью обнаружить подписи жизни.

4. Промежуток времени, необходимый для зарождения и эволюции жизни, — довольно простой критерий, ведь существует множество космических тел старше четырёх миллиардов лет. Однако, быть может, для образования цивилизации другим формам жизни нужно больше или, наоборот, меньше времени?

Парадокс Ферми и гипотеза зоопарка

Вопрос о существовании внеземных цивилизаций остаётся для нас загадкой, пока убеждённые уфологи утверждают о парящих над землёй НЛО. Есть ли на самом деле внеземная жизнь в пределах системы, галактики или Вселенной? На этот счёт есть две точки зрения:

• Парадокс Ферми — если во Вселенной существуют инопланетные расы, способные перемещаться по космосу, то они давно бы были у нас;
• Гипотеза зоопарка — инопланетные расы существуют, но мы ещё не достигли их уровня развития, поэтому они предпочитают не связываться с нами.

Неизвестно, какая из этих точек зрения правдива, а какая ошибочна: есть вероятность, что они обе ошибочны. Однако ничего нельзя сказать, пока мы не обнаружим биомаркеры или их полное отсутствие — нужно ко всему относиться со здоровым скептицизмом.

Ни один учёный не берётся утверждать о существовании инопланетных рас, даже если он искренне в это верит. Наш журнал ставит своей целью популяризацию науки, поэтому рекомендует не верить псевдонауке и дополнительно изучать интересующий вас вопрос.

Поиск внеземной жизни — FAQ

Это была информация об инопланетных цивилизациях, известная на данный момент. Однако осталось несколько интересных вопросов:

Что почитать?

• Энн Друян — «Космос. Возможные миры»
• Карл Саган — «Космос»
• Элизабет Таскер — «Фабрика планет: Экзопланеты и поиски второй Земли»
• Митио Каку — «Будущее человечества: Колонизация Марса, путешествия к звездам и обретение бессмертия»
• Роберт Хейзен — «История Земли. От звездной пыли к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет»
• Шон Кэрролл — «Вселенная. Происхождение жизни, смысл нашего существования и огромный космос»
• Ли Биллингс — «5 000 000 000 лет одиночества. Поиск жизни среди звезд»
• Циолковский К.Э. — «Космическая философия»

Что посмотреть?

• «Земля. Биография планеты» — National Geographic
• «История Земли за два часа» — BBC
• «Жизнь в начале земного пути» — National Geographic
• «Космос: возможные миры» — National Geographic
• «С точки зрения науки. Почему инопланетяне существуют» — National Geographic

В октябре 1995 года команда астрофизиков из Обсерватории Верхнего Прованса открыла первую экзопланету, вращающуюся вокруг звезды, подобной Солнцу: 51 Пегаса b. С тех пор было подтверждено существование более 4500 экзопланет в почти 3400 различных планетных системах; несколько тысяч планет-кандидатов также ожидают подтверждения. Среди этих миров есть несколько каменистых, как Земля, и расположенных в так называемой обитаемой зоне. Поэтому вполне правомерно задаться вопросом, есть ли во Вселенной другие разумные виды или мы определенно одиноки.

Хотя человечество наблюдает за звездами уже много веков, вопрос о том, одиноки ли мы в просторах Вселенной, остается открытым.

Шансы найти жизнь в других местах остаются неизвестными и по сей день, но можно с уверенностью сказать, что “шансы” растут. С момента открытия первых экзопланет ученые пытаются определить, на каких мирах с наибольшей вероятностью может существовать жизнь. Например, для жизни, как мы ее знаем, необходима жидкая вода, поэтому экзопланета, которая находится слишком близко или слишком далеко от звезды-хозяина, с меньшей вероятностью может содержать живые организмы.

Вероятность, основанная на обнаружении биосигнатур в атмосферах экзопланет

Поэтому наши лучшие шансы связаны с планетами, расположенными в обитаемой зоне. Но до сих пор ученые не обнаружили никаких убедительных доказательств передовых внеземных технологий ни с помощью космических телескопов, ни с помощью наземных обсерваторий – хотя Ави Лоеб убежден в обратном с тех пор, как объект “1I/Оумуамуа” пролетел мимо Земли в 2017 году. Мы также не обнаружили никаких доказательств существования жизни, даже крошечной бактерии (в то же время у нас нет “универсального” определения жизни, которая, следовательно, может принимать невообразимые формы). Каковы наши шансы однажды обнаружить внеземной разум?

Чтобы ответить на этот вопрос, Фрэнк Дрейк – американский астроном и основатель проекта SETI – в 1961 году предложил формулу для оценки потенциального количества внеземных цивилизаций в нашей галактике, с которыми мы могли бы установить контакт. Это число равно произведению семи параметров, среди которых: количество звезд, образующихся каждый год в нашей галактике, доля звезд, окруженных планетами, ожидаемое количество потенциально пригодных для жизни планет на одну звезду, продолжительность времени, в течение которого развитые внеземные цивилизации будут передавать радиосигналы в космосе, и т. д. Основываясь на известных на тот момент данных, Дрейк и его соавторы подсчитали, что в Млечном Пути существует 10 цивилизаций, способных общаться.

Однако оценить каждый из этих параметров с уверенностью особенно трудно, и даже сегодня ученые не могут прийти к согласию относительно того, какие значения следует использовать. В 2013 году астроном и планетолог Массачусетского технологического института Сара Сигер предложила модифицированную версию уравнения Дрейка, сокращенную до шести коэффициентов и сфокусированную на наличии внеземной жизни (а не на способности этих форм жизни общаться посредством радиосигналов); эта версия включает, помимо прочего, долю так называемых “молчаливых” звезд и долю планет, на которых жизнь создает обнаруживаемые газообразные сигнатуры.

Сосредоточившись на звездах класса М, таких как красные карлики, которые являются самыми многочисленными звездами во Вселенной, но имеют меньшие размеры и меньшую светимость, чем Солнце, Сигер оценила значения каждого члена в своей формуле, в результате чего было сделано предположение, что две планеты, “населенные” какой-либо формой жизни, могут быть обнаружены в течение следующего десятилетия. Но эта оценка датируется 2013 годом, и мы постепенно приближаемся к концу “десятилетия”, о котором говорил ученый-планетолог…

Космический телескоп “Джеймс Уэбб”, запуск которого намечен на 22 декабря, сможет обнаружить такие биомаркеры в атмосферах экзопланет размером с Землю. Астрономы обнаружили, что 6% всех красных карликовых звезд имеют планету размером с Землю в обитаемой зоне. “Уэбб” и другие телескопы будущего могут обнаружить признаки атмосферы, подобной нашей (состоящей из кислорода, углекислого газа, метана), или обнаружить признаки фотосинтеза или даже любые другие молекулы, указывающие на присутствие животной жизни.

“Интеллектуальная” и технологически продвинутая жизнь может создавать загрязнение воздуха – как на нашей планете – которое также может быть обнаружено с помощью будущих инструментов наблюдения. Короче говоря, достаточно мощный инструмент мог бы позволить нам определить, имеем ли мы дело с развитой жизнью или с гораздо более простой формой жизни.

Разумной жизни потенциально угрожает самоуничтожение

Ученые из Калифорнийского технологического института также провели статистическую оценку распространенности разумной внеземной жизни в нашей галактике. Их работа была опубликована в начале этого года в журнале Galaxies. В частности, они определили, где и когда в Млечном Пути наиболее вероятно появление жизни, и выявили самый важный фактор, влияющий на ее распространенность: склонность разумных существ к самоуничтожению. Предыдущие исследования показывают, что технологический прогресс в цивилизации неизбежно приводит к полному разрушению и биологическому вырождению.

Они обнаружили, что вероятность появления жизни, основанная на известных факторах, достигла пика в кольцевой области примерно в 13 000 световых лет от центра галактики и через 8 миллиардов лет после образования галактики – сложная жизнь уменьшается во времени и в пространстве от этого пика; поэтому она была бы слишком молода, чтобы ее можно было наблюдать. Для сравнения, Земля находится примерно в 25 000 световых лет от центра Галактики, а человеческая цивилизация появилась на поверхности планеты примерно через 13,5 миллиарда лет после образования Млечного Пути. “Наши результаты могут подразумевать, что разумная жизнь может быть распространена по всей галактике, но она все еще молода […]. [Они] также предполагают, что наше местоположение на Земле находится не в том районе, где проживает большинство разумных жизней, и что методы SETI должны быть ближе к внутренней галактике, предпочтительно в кольце 13 000 световых лет от галактического центра“, — пишут исследователи.

Многие эксперты согласны с тем, что наши шансы найти микробные внеземные формы жизни гораздо выше, чем шансы обнаружить внеземную разумную жизнь. И хотя основное внимание в поисках уделяется каменистым мирам, похожим на Землю, недавно исследователи выявили новый класс инопланетных миров, которые особенно подходят для развития микробной жизни: так называемые планеты-гиганты, которые в 2,5 раза больше Земли и покрыты огромными океанами жидкой воды под толстой, богатой водородом атмосферой. Эти планеты невероятно распространены в галактике, и на них может существовать жизнь, подобная “экстремофильным” организмам, которые процветают в самых суровых условиях на Земле.

Как бы ни были малы наши шансы вступить в контакт с инопланетной формой жизни, разумной или иной, важно предвидеть, как об этой потенциальной встрече будет сообщено общественности. Многие из тех, кто твердо верит в существование внеземной разумной жизни, представляют, что эти существа живут в утопических обществах, свободных от войн, болезней и смерти (или любых других проблем, с которыми сталкивается наш мир), и потенциально могли бы искоренить эти проблемы на нашей планете. Эти люди могут испытать настоящее разочарование, если когда-нибудь узнают, что воображаемая инопланетная жизнь – не более чем разновидность амебы…

В недавней статье, опубликованной в журнале Nature, команда НАСА призвала научное сообщество создать новую основу для поиска внеземной жизни, утверждая, что “наше поколение может реально стать тем, кто обнаружит доказательства существования жизни за пределами Земли”. Авторы, включая Джима Грина, главного ученого агентства, предлагают создать шкалу для контекстуализации значимости новых находок в этом поиске – способ предотвратить, чтобы маленькие шаги не казались гигантскими скачками в глазах общественности.

“Нам нужен лучший способ рассказать о наших открытиях и показать, как каждое открытие основывается на следующем, чтобы мы могли привлечь общественность и других ученых“, — говорит Мэри Войтек, руководитель астробиологической программы НАСА и соавтор исследования.

Каждый уровень этой шкалы соответствует уровню уверенности, при этом уровень 7 является максимальным и означает, что ученые уверены в обнаружении жизни. Достигнем ли мы когда-нибудь седьмого уровня? Для доктора Рави Коппарапу, который изучает обитаемость и потенциал жизни на экзопланетах в Центре космических полетов имени Годдарда, это предрешенный вывод: “Это не вопрос “если”, это вопрос “когда” мы найдем жизнь на других планетах. Я уверен, что при моей жизни, при нашей жизни мы узнаем, есть ли жизнь на других планетах“, — сказал он.

Люди часто задаются вопросом, одиноки ли они во Вселенной. Хотя в 2020 году на этот вопрос ученые не нашли однозначного ответа, многие открытия пролили свет на возможное существования внеземной жизни. Подводим итоги года и рассказываем о самых интересных открытиях.

Сигнал с Проксимы Центавра

Ранее в этом месяце исследователи объявили, что они поймали очень загадочный луч энергии на радиочастоте в 980 мегагерц, исходящей от ближайшей к нам звезды. Вокруг Проксимы Центавра, которая находится всего в 4,2 световых годах от Земли, есть две планеты. Одна из них — газовый гигант, а вторая — скалистый мир, который всего 17% больше Земли и находится в обитаемой зоне звезды. Теоретически это означает, что там может существовать жидкая вода, которая не испарилась от близкого нахождения к Солнцу. Необъяснимый сигнал немного сдвинулся во время наблюдения за звездой, это напомнило ученым сдвиг, вызванный движением с планеты. Исследователи взволнованы, но осторожны в своих выводах. Для начала нужно будет выяснить, могут ли радиосигнал вызвать более приземленные источники, такие как комета, водородное облако или даже человеческие технологии, имитировать инопланетный сигнал.

В облаках Венеры могут жить чужеродные бактерии

В сентябре появились новости о потенциальных доказательствах существования жизни в верхних облаках Венеры. Дело в том, что там ученые обнаружили присутствие фосфина, редкого и часто ядовитого газа, который, по крайней мере, на Земле, почти всегда связан с живыми организмами. Венера с ее адской температурой поверхности, невероятным давлением и облаками серной кислоты уже давно играет второстепенную роль после, казалось бы, более потенциально пригодного для жизни Марса. Но команда нацелила телескоп Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях и Большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Атакамы в Чили на Венеру и обнаружила сигнатуру фосфина в облачном слое Венеры с совершенно земными температурами и давлением. Известно, что наземные бактерии процветают в некоторых довольно сложных условиях. Исследовательская группа не утверждает, что это неопровержимое доказательство наличия космических видов. Но, по крайней мере, это приведет к большему финансированию для поисков жизни в, казалось бы, маловероятных частях Солнечной системы и Вселенной.

Оумуамуа все еще может быть инопланетным артефактом

Два года назад ученые заметили сигарообразный объект, мчащийся через Солнечную систему. Объект получил название Оумуамуа и, по мнению большинства, является межзвездной кометой. Но тщательные наблюдения показали, что объект ускорялся, как будто что-то двигало его, и ученые до сих пор не уверены, почему. Ави Леб, астрофизик из Гарвардского университета, предположил, что Оумуамуа — инопланетный зонд, толкаемый световым парусом — куском материала, который ускоряется под действием солнечного излучения. Другие ученые засомневались в идее Леба, и дебаты иду до сих пор.

ВМС рассекретили видео об НЛО

В апреле ВМС США опубликовали кадры, снятые пилотами, на которых запечатлены странные бескрылые самолеты, летящие с гиперзвуковой скоростью. На видео, снятых с военных самолетов, видны летающие объекты. Внешне они не похожи ни на какие известные летательные аппараты.

Несмотря на существование таких видео, людям все же следует быть осторожными, заявила журналист-фрилансер Сара Скоулз в своей книге «Они уже здесь: культура НЛО и почему мы видим тарелки» (They Are Already Here: UFO Culture and Why We See Saucers). Как сообщает Live Science, после решения изучить свидетельства ВМС Скоулз не смогла определить, действительно ли там были показаны инопланетные самолеты.

Млечный Путь может быть полон океанских миров

Океанические миры, которые классифицируются как планеты со значительным количеством воды на поверхности или непосредственно под ней, удивительно распространены в Солнечной системе. Земля, очевидно, является одним из таких мест, но считается, что спутник Юпитера — Европа — под своей ледяной оболочкой прячет огромные моря, а на спутнике Сатурна — Энцеладе, как уже известно, есть водяные гейзеры, извергающиеся наружу. В астрономическом сообществе давно есть идея отправить зонд, который мог бы приземлиться на любую из этих лун где-нибудь в 2030-х годах и проверить, есть ли какие-нибудь живые существа в океанических мирах.

Что касается океанических миров за пределами нашего Солнца, в исследовании, опубликованном в июне, исследователи рассмотрели 53 экзопланеты, похожие по размеру с Землей. Они проанализировали переменные, включая размер планет, их плотность, орбиту, температуру поверхности, массу и расстояние от звезды. Ученые пришли к выводу, что из 53 примерно у четверти могут быть подходящие условия для того, чтобы считаться океанскими мирами.

Бактерии могут выжить на чистом водороде. А инопланетная жизнь?

Большинству землян для выживания необходим кислород. Но кислород — редкое явление в космосе. Во Вселенной гораздо больше водорода и гелия. Многие планеты, в том числе такие газовые гиганты, как Юпитер и Сатурн, состоят в основном из этих легких элементов. В мае ученые взяли кишечную палочку (бактерии, обнаруженные в кишечнике многих животных, в том числе людей) и обычные дрожжи (грибок, который используется для приготовления хлеба и пива) и попытались выяснить, могут ли они жить в разных средах. Уже известно, что такие микробы выживают без кислорода, и при помещении в колбу, наполненную чистым водородом или чистым гелием, они сумели вырасти, хотя медленнее, чем обычно. Полученные данные предполагают, что при поиске организмов в другом месте Вселенной мы могли бы захотеть рассмотреть места, которые не совсем похожи на Землю.

Жизнь вокруг черной дыры

Охотясь за жизнью в других мирах, большинство ученых придерживаются того, что они знают, — ищут планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг звезд, похожих на Солнце. Но могут существовать и гораздо более экзотические конфигурации. Например, планета, кружащаяся вокруг черной дыры. На первый взгляд такой сценарий кажется абсурдным. Но, вопреки популярным визуализациям, черные дыры не просто затягивают все вокруг себя. Возможны гравитационно-стабильные орбиты, и свет от космического фонового излучения — реликта с температурой около абсолютного нуля из ранней Вселенной, которая пронизывает все пространство, — будет нагреваться при падении в черную дыру. Как показала опубликованная в марте статья, это могло дать тепло и энергию любым организмам, которые случайно эволюционировали в таком странном месте.

1 000 мест, откуда инопланетяне могли наблюдать за нами

Когда мы охотимся за жизнью за пределами нашей планеты, важно помнить, что люди, возможно, не единственные, кто это делает. В октябре исследователи составили каталог из 1 004 близлежащих звезд, которые могут быть удобны для обнаружения жизни на Земле. «Если бы наблюдатели вели поиск [с планет, вращающихся вокруг этих звезд], они смогли бы увидеть признаки биосферы в атмосфере нашей бледно-голубой точки», — говорит ведущий автор исследования Лиза Калтенеггер, доцент астрономии в Корнелльском университете и директор института Карла Сагана при университете, говорится в заявлении. Используя инструменты наблюдения, которые используют астрономы для изучения экзопланет, инопланетные наблюдатели могли бы охотиться за кислородом и водой в нашей атмосфере и, возможно, сделать вывод, что Земля является хорошим домом для живых организмов.

Большинство инопланетян, вероятно, уже мертвы

Где жизнь, там и смерть. Людям нравится представлять, что наша галактика полна технологических существ, которые могут связаться с нами. Но ведь все культуры и цивилизации переживают как рассвет, так и закат. Многие обитатели космоса, возможно, давным-давно превратились в пыль. Исследование, опубликованное в декабре, косвенно подтверждает эту теорию, принимая во внимание несколько важных факторов: преобладание звезд, на орбитах которых расположены планеты земного типа; частота смертоносных, разрушающих все сверхновых; время, необходимое для развития разумной жизни при подходящих условиях; и возможная тенденция разумных существ к самоуничтожению. Анализ показал, что наибольшая вероятность появления жизни в Млечном Пути произошла около 5,5 млрд лет назад, еще до того, как наша планета сформировалась. Похоже, человечество относительно поздно появилось в галактике и многих других обитателей Вселенной больше нет.

Чтобы найти разумную инопланетную жизнь, людям пора думать как инопланетяне

Наша «охота на инопланетян» имеет потенциально фатальный недостаток — мы их ищем. Это проблема, потому что мы — уникальный вид, а ученые, ищущие пришельцев, — еще более странная группа. В результате их слишком человеческие предположения могут помешать их работе по поиску инопланетной жизни. Чтобы обойти это, проект Breakthrough Listen — инициатива стоимостью 100 млн долларов, исследующая космос в поисках сигналов потусторонних существ в рамках программы поиска внеземного разума (SETI), — просит антропологов помочь раскрыть некоторые из этих предубеждений. О своей работе с Breakthrough Listen рассказала Клэр Уэбб, студентка факультета антропологии и истории естественных наук Массачусетского технологического института, 8 января на 235-м заседании Американского астрономического общества (AAS) в Гонолулу.

У человеческого мозга имеется множество ограничений. Нас вводят в заблуждение когнитивные предубеждения, оптические иллюзии и слепота к вещам, которые мы не готовы увидеть. Один вопрос, который всегда преследовал исследования инопланетной жизни, заключается в том, можем ли мы распознать жизнь, которая так отличается от той, с которой мы встречаемся здесь, на Земле. Ученые давно убеждают нас «ожидать неожиданного». Жизнь на других планетах может не оставлять тех же биологических следов, что и земные организмы, это затрудняет их обнаружение с нашей точки зрения.

Получится ли нам продвинуться в поисках в 2021 году, покажет время.

Читать также

ИИ решил уравнение Шредингера

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

«Исследование провалено»: испытателям «Спутник V» больше не будут вводить плацебо