Итоги № 46 (2013)

Близнецы Земли / Парадокс

Близнецы Земли

/ Парадокс

Астрофизики насчитали миллиарды планет, похожих на нашу. Теперь осталось найти на них жизнь

Ученые примерно определились с числом планет, на которых теоретически возможна жизнь, подобная земной. Таковых только в нашей Галактике Млечный Путь оказалось 8 миллиардов 800 миллионов. Первые относительно точные подсчеты количества схожих с Землей планет удалось сделать благодаря исследованию, проведенному специалистами астрономического факультета Калифорнийского университета и Института астрономии Гавайского университета в Маноа. Эрик Петигура, Эндрю Ховард и Джеффри Марси занимались обработкой данных, получаемых с телескопа «Кеплер», который был запущен на орбиту в марте 2009 года именно для поиска планет. Аппарат измерял колебания яркости звезд в нашей Галактике во время того, как планеты проходили по их диску. Потом ученые по этим колебаниям определяли размеры планет, удаленность от звезд, а также количество энергии, попадающей на их поверхность. К настоящему моменту телескоп передал подробную информацию о 42 тысячах звезд и их планетарных системах. «Это лишь очень малая часть Галактики, — отметил Джеффри Марси, — с учетом того, что всего в ней порядка 200 миллиардов звезд».

Однако этого оказалось достаточно, чтобы строить математические модели и рассчитать приблизительное количество экзопланет — тех, что похожи на Землю. Этим и занялись астрофизики.

Ясность мысли

В первую очередь ученые выяснили, что среди всех звезд Млечного Пути только 40 миллиардов являются светилом солнечного типа, то есть соответствуют Солнцу по размеру, цвету и возрасту. Далее они занялись изучением планет, находящихся на орбитах этих звезд. Собственно, искали тела, схожие с Землей по двум важнейшим для существования жизни показателям. Первый — размер. Он не должен быть намного больше или меньше земного, иначе гравитационные условия просто не дадут возможности для появления жизни, похожей на ту, которую приютила наша планета. Во-вторых, тело должно находиться в так называемой обитаемой зоне, а именно на таком расстоянии от своей звезды, где энергии, поступающей от нее, не будет слишком много, чтобы испарить воду, но и не слишком мало, чтобы та находилась в вечно замороженном состоянии.

В результате ученые обнаружили 603 планеты, которые вращаются вокруг звезд типа Солнца, и всего 10 из них подошли под более строгие параметры, пригодные для земной жизни. Их радиус равен от одного до двух земных, а энергия, приходящая на поверхность от родной звезды, составляет от четверти до четырех объемов той энергии, которую наша планета получает от Солнца. Получается, что в Галактике нашли практически сестер-близняшек Земли.

Однако если каких-то два-три года назад астрофизики несказанно радовались обнаружению даже одной экзопланеты, то сейчас и десяти им показалось мало. Эрик Петигура с коллегами просмотрели данные, полученные с телескопа, изучили параметры его работы и пришли к выводу, что он мог упустить огромное количество планет из виду просто из-за своих технических особенностей, а также по некоторым объективным причинам. Так, планету можно просмотреть, если звезда распространяет особое сияние, заставляющее телескоп воспринимать сигналы от планет в качестве шума или помех. Кроме того, «Кеплер» способен искать планеты только так называемым транзитным методом во время их прохождения через диск звезды. Для того чтобы телескоп заметил это движение, орбита планеты должна проходить по строго определенной траектории. Иначе аппарат ее просто не заметит. «Но только одна из сотен планет имеет подходящую для телескопа орбиту. Остальные он просто не видит», — говорит Петигура.

Ученые решили учесть вероятность ошибки или просто «невнимательности» телескопа, чтобы вычислить, сколько планет он мог пропустить, и, кроме того, посчитать все остальные планеты в Галактике. Для этого потребовалось перелопатить множество трудов по астрономии, описывающих возможные орбиты планет вокруг звезд. В итоге получилась специальная математическая модель, использовав которую астрофизики смогли смело заявить на весь мир о том, что они посчитали все возможные «земли» в Галактике.

По расчетам американцев получилось, что вокруг 22 процентов звезд солнечного типа кружит хотя бы одна планета типа Земли, правда, вероятность ошибки в расчете получилась довольно большой — 8 процентов. Тем не менее это пока первый универсальный метод расчета количества планет. Естественно, ученые без промедления применили его на практике и получили, что из 40 миллиардов подобных Солнцу звезд 8,8 миллиарда приютили в своей «обитаемой зоне» близнеца Земли. Причем ближайшая из таких звезд находится на расстоянии 12 световых лет от нас и ее можно видеть невооруженным глазом. Правда, при нынешнем развитии космической техники лететь до этой планеты придется несколько десятков лет. Ведь в километрах путь выглядит куда значительнее, чем в световых годах, — 113 триллионов.

Сила мысли

Какова же вероятность того, что еще хотя бы на одной из экзопланет существует жизнь? Мнения ученых на сей счет расходятся. Одни считают, что жизнь — это уникальное явление, которое зародилось на Земле при исключительном стечении обстоятельств, совпадении множества условий и целого ряда случайностей. Вследствие всего этого и сформировалась сначала протоклетка, из которой выросла одноклеточная бактерия, несколько их, объединившись, создали колонии, а потом построили многоклеточное существо. Оно, развившись, получило разум — высшее проявление жизни.

Существует, однако, и теория панспермии, в последнее время обретающая все большую популярность в научных кругах. Она гласит, что жизнь возникла где-то в космосе, а потом была занесена на Землю метеоритом, кометой или каким-либо иным способом. В этом случае велика вероятность, что она есть если не на всех 8 миллиардах экзопланет Галактики, то хотя бы на части из них. Если поверить астрофизикам, что на этих планетах условия примерно такие же, как и у нас, то почему и туда не могла попасть жизнь? Астероиды с кометами атакуют не только Землю. Давно доподлинно известно, что все планеты Солнечной системы периодически страдают от встреч с космическими странниками. Правда, с Землей ситуация в какой-то мере уникальна тем, что у нее есть довольно плотная атмосфера, которая сдерживает большинство глыб, летящих из просторов Галактики.

Однако так было не всегда. Ученые утверждают, что изначально наша планета не обладала этим защитным слоем. Он стал появляться только после того, как на ней уже развилась жизнь. Когда растения и водоросли в ходе эволюции научились перерабатывать свет и углекислый газ, выделяя кислород, атмосфера только начала образовываться. Из этого следует, что жизнь появилась на Земле именно в тот период, когда метеориты и кометы нещадно бомбили ее поверхность. И, вполне возможно, занесли вместе с водой, пылью и другими космическими частицами компоненты жизни.

И потому для астрофизиков, ищущих доказательства существования внеземных цивилизаций, очень важно найти на других планетах атмосферу. Она бы стала свидетельством того, что жизнь там есть и выделяет газы, образующие воздушную оболочку. По заверению Джеффри Марси, как раз исследование обнаруженных им с коллегами планет станет следующим шагом в их фундаментальной работе.

Остается вопрос, почему астрофизики такое внимание уделяют именно звездным системам, подобным Солнечной. Можно ведь предположить, что другие звезды ничем не хуже Солнца. Возможно, там другие температуры, размеры и энергии, но тогда и для планеты, способной стать колыбелью жизни, можно было бы построить особую модель. Например, теоретически отдалить ее от звезды на несколько десятков миллионов километров, где температура такая же комфортная и способна удерживаться жидкая вода. Однако ученые продолжают настойчиво искать жизнь в одних и тех же системах. Может, это тупиковый путь?

Ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН доктор физико-математических наук Александр Багров отмечает, что «звезды типа Солнца имеют большую продолжительность жизни и их эволюция не сопровождается нестабильностью катаклизмов. Планеты не обладают запасами аккумулированной энергии, достаточными для глобальных изменений условий. Все катастрофические проявления природных сил имеют локальный характер (землетрясения, вулканические извержения, цунами) или сильно растянуты во времени (оледенения, движения материков, изменения ландшафтов), что не может роковым образом сказаться на существовании жизни на планете в целом». Вокруг других типов звезд космические тела формируются несколько иначе. Например, вокруг коричневых карликов может образовываться множество маленьких протопланет, которые быстро разлетаются, становясь космическими скитальцами.

Скорость мысли

Получается, что звездные системы, подобные солнечным, из-за особенностей своего формирования наиболее пригодны для образования жизни, кроме того, не несут разрушительного потенциала. Это делает их идеальной колыбелью жизни. Однако при этом, как отмечает Александр Багров, существуют космические факторы, влияющие на жизнь. В первую очередь это те же астероиды, которые могут в один момент уничтожить все, изменив условия на любой планете до неузнаваемости. Правда, есть гипотеза, которая объясняет, почему несмотря на такое количество опасностей, исходящих из космоса, жизнь все-таки сохраняется. Ее разработал доктор технических наук профессор Владимир Кричке, идеи которого сейчас развивают его ученики. Кричке утверждал, что все планеты Вселенной, на которых есть допустимые для жизни климатические условия, имеют живой мир. К нему относятся и растения, которые выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Растения являются родоначальниками всего живого мира, в том числе человека. Живое вещество имеет мозг, являющийся центром общения между другими существами. В мозге рождаются и переносятся мысли, а живые существа, по мнению Кричке, переносятся с одной планеты на другую с помощью электромагнитных волн, которые непрерывно рождаются в мозге в виде мыслей.

Профессору Кричке пришлось сделать допущение, что растения так же, как и человек и другие животные, обладают мозгом — некоей системой, вырабатывающей сигналы. Мозг хранит и анализирует обстановку вокруг себя и вырабатывает решения, направленные на реализацию различных задач. Принятые решения преобразуются в высокочастотный код, то есть мысль. Эти сигналы с зашифрованным кодом как раз и переносятся при помощи электромагнитных волн. Известно, что эти волны перемещаются в пространстве со скоростью света — 300 000 километров в секунду. Согласно гипотезе перенос жизни между планетами происходит следующим образом: вначале переносятся растения, которые в пространстве создают кислородное поле, а за ними переселяется весь остальной живой мир.

Именно таким способом, а не при помощи астероидов и комет, возможно, способна заселиться наша Галактика. Правда, пока свидетельств этому ученые не нашли, а смогли обнаружить только 10 потенциальных планет, где по всем показателям должна быть жизнь. Причем если гипотеза профессора Кричке верна, то самая ближняя к нам планета могла быть заселена живыми организмами всего за 12 лет. Именно за такой срок туда доберется электромагнитная волна. Но, скорее всего, в этом случае на ней, а также на остальных миллиардах планет, так похожих на Землю, жизнь появилась давно. Только вот что-то о ней пока ничего не слышно.