17 декабря 2018
USD EUR
Погода
Москва

Водный мир

Гипотеза о существовании планет-океанов не дает астрономам покоя. Есть ли на просторах Млечного Пути солнечные системы с более благоприятными условиями для жизни, чем на Земле?

Эта голубая планета находится на расстоянии почти 1200 световых лет от Земли. В чем-то ее можно сравнить с раем, а в чем-то с адом. Райская там температура воздуха. Мягкий климат южных морей обеспечивает оранжевый карлик системы Кеплер-62, который, подобно огромному талеру, сияет на небосводе и балует обилием света и тепла. Но берегов, о которые бьются волны, здесь нет – ни материков, ни даже крошечного островка. Гигантский океан покрывает всю планету. Это адская водная бездна.

В нескольких миллионах километров вокруг далекой карликовой звезды обращается еще один водный мир. До него доходит куда меньше звездных лучей, но парниковый эффект обеспечивает умеренные температуры выше точки замерзания воды. И опять-таки никакой суши. Тамошние водные ресурсы в сто раз больше земных. Максимальная глубина океана превышает 100  километров. По сравнению с ним земные моря кажутся лужами. Это мечта для любителей парусного спорта и ныряльщиков – и кошмар для всех остальных.

Лиза Кальтенэггер из гейдельбергского Института астрономии Общества Макса Планка совместно со своим американским коллегой Димитаром Сасселовым подготовила компьютерную симуляцию климата и представила ее в специализированном издании Astrophysical Journal. Если их модели верны, две планеты, открытые с помощью телескопа «Кеплер» НАСА, суть первые настоящие планеты-океаны, что тянет на сенсацию.

«Это наиболее приспособленные для жизни экстрасолнечные планеты из всех обнаруженных человечеством, – убеждена Кальтенэггер, также участвующая в научных проектах Гарвардского университета, – но в то же время они отличаются от всего, с чем мы имеем дело в нашей Солнечной системе. На водных планетах возможна жизнь, но наличие там высокоразвитой технологической цивилизации под вопросом. Живые существа гипотетически могут существовать только лишь под водой, где нет простого доступа к металлам или огню. Но, возможно, инопланетяне еще удивят нас своей изобретательностью. Не исключено, что там есть собственный технический прогресс».

Предполагаемое открытие первых водных миров приводит к оживлению споров о том, какие условия благоприятствуют возникновению жизни. Господствующая теория гласит: климат на планете должен быть умеренным, нужна вода в жидкой форме. Ведь для известных нам живых организмов вода – необходимый строительный материал. Но можно ли утверждать: чем больше воды, тем лучше?

Астробиолог Дирк Шульце-Макух, в рамках академического обмена преподающий в Берлинском технологическом университете, в этом сомневается: «Исследования земного океана свидетельствуют, что уже на глубине в несколько сотен метров начинается зона, где мало видов живых организмов и вообще биомассы. Там слишком темно и не хватает питательных веществ». Известные нам рыбы не могут существовать на глубине более 8200 м, утверждают авторы недавно опубликованного исследования.

Кроме того, Шульце-Макух напоминает, что первые формы жизни на Земле предположительно возникли в мелководных водоемах, таких как заливные озера. На чисто водных планетах подобные биотопы в принципе невозможны. Однако некоторые ученые сегодня считают, что жизнь могла зародиться и на морском дне — вблизи горячих источников.

Появлению достаточно высокоразвитых форм жизни, отмечает астробиолог Шульце-Макух, благоприятствует разнообразие ландшафтов: «Жизни на Земле пришлось приспосабливаться к пескам пустынь, ледникам и болотам. Ландшафтное многообразие внесло решающий вклад в эволюцию».

Но есть и такой аспект, в свете которого система Кеплера действительно имеет более благоприятные условия для зарождения жизни. Ее карликовая звезда может светить в два раза дольше нашего Солнца. Следовательно, есть в запасе лишние несколько миллиардов лет, чтобы появились угри, медузы и голубые киты. Между прочим, Кеплер-62 – не уникум: большинство звезд галактики живут дольше Солнца.

А вот на Земле мы чуть было не опоздали. «Позвоночные появились спустя почти 4 млрд лет после формирования Земли, — говорит Шульце-Макух. — Если бы эволюция задержалась еще на пару сотен миллионов лет, на нашей планете, возможно, никогда бы не было развитых форм жизни». Считается, что через 500 млн лет наша планета станет непригодной для людей: сравнительно короткая жизнь Солнца близится к своему завершению. Система Кеплера – долгожитель, и ей такая опасность еще долго не будет грозить. Когда земное Солнце остынет, на водных планетах будет сохраняться благоприятный для жизни климат.

Но что на самом деле скрывает толща вод? Инопланетных кракенов, преследуемых разумными гигантскими акулами? И вообще, можно ли судить о существовании жизни с такого колоссального расстояния?

Теоретически – можно. Достаточно уловить отражаемый соответствующими планетами свет и расшифровать химический состав их атмосферы. Высокая концентрация кислорода и метана будет указывать на наличие жизни, поскольку в атмосфере необитаемой планеты эти газы вступают в реакцию. И одновременное присутствие этих двух газов в больших количествах свидетельствует о существовании организмов, постоянно выделяющих кислород и метан.

Однако на сегодня такая удаленная диагностика являет собой колоссальную техническую проблему. Как правило, звезды светят в 4 млн раз ярче, чем их планеты. И разглядеть рядом с далекой звездой планету размером с Землю — это то же самое, что, находясь в Киле, заметить мотылька, порхающего рядом с включенной автомобильной фарой где-нибудь в Каире

Впрочем, в случае с газовыми гигантами с их «пышной» атмосферой, диаметр которой соответствует нескольким диаметрам Земли, осуществить такую операцию уже удалось. Астрофизики используют для этого мини-затмения, которые происходят, когда газовый гигант заслоняет от нас свое солнце и свет звезды проходит через атмосферу планеты, что позволяет снять химические «отпечатки пальцев».
Такому сканированию на сегодня подверглись с десяток далеких газовых гигантов. В их атмосфере удалось обнаружить, в частности, водород и метан.

Кроме того, есть основания полагать, что там бушуют сверхураганы со скоростью ветра несколько тысяч километров в час. Это условия, сопоставимые с существующими на наших газовых гигантах Юпитере и Сатурне. Однако ученые обнаружили и экзотические небесные тела.

Так, в начале года астрофизики сообщили о сенсационном открытии. Когда они попытались при помощи орбитального телескопа «Хаббл» исследовать атмосферу планеты Глизе 1214b, находящейся на расстоянии 42 световых лет от Земли, им помешала сплошная завеса «тумана».

«Планета полностью окутана облаками», – говорит Дерек Хомайер из Геттингенского университета, участвовавший в исследовательском проекте. Но небо застилают вовсе не водяные пары. «Вероятнее всего, это сухие облака, состоящие из кристаллов солей», – считает эксперт.

Такая информация тем более примечательна, что в диаметре планета Глизе 1214b всего в три раза больше Земли. Так что речь может идти либо об очень маленьком газовом гиганте, своего рода мини-Нептуне, либо об очень большой каменной планете, своего рода гигантской Земле.

Учитывая, что чувствительность телескопов и измерительного оборудования увеличивается, уже в скором времени у ученых может появиться возможность дистанционно исследовать и планеты еще меньших размеров, что станет настоящим прорывом в поисках второй Земли.

Правда, в обозримом будущем это реально лишь в отношении планет, расположенных в соседних звездных системах. «К сожалению, для более точного анализа планет-океанов в системе Кеплера нужно, чтобы они находились не так далеко от нас, – полагает Кальтенэггер. – На нашем веку мы не сможем получить ответ на вопрос о существовании там жизни и уж тем более о ее формах».

Астрономам удалось обнаружить на просторах Млечного Пути почти две тысячи экзопланет, вращающихся вокруг своих звезд. Так, только в недавней публикации по результатам использования телескопа «Кеплер» сообщается об открытии 715 новых миров. Вполне возможно, что среди них есть оазисы жизни, однако доказать это с применением современных телескопов не удастся.

Поэтому в поисках второй Земли охотники за планетами намерены сконцентрироваться на сравнительно близком космосе и работают над новым проектом. Всего через три года на место «Кеплера» должен заступить космический телескоп TЕSS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), который позволит заглянуть в соседние звездные системы. Летающая обсерватория НАСА должна будет целенаправленно искать экзопланеты земного типа, удаленные не более чем на 100 световых лет от Земли.

Для этого космический телескоп регистрирует едва заметные изменения колебания светового излучения, которые возникают, когда пусть даже невидимые планеты проходят между звездой и наблюдателем и заслоняют крохотную часть звездного диска — подобно мошкам, порхающим вокруг уличных фонарей. TESS будет использовать тот же метод, что и «Кеплер», вышедший из строя прошлым летом.
«Мы надеемся, что в результате в наши сети попадется несколько десятков экзопланет земного типа», – говорит Кальтенэггер, участвующая в проекте TESS.

В середине февраля Европейское космическое агентство сообщило о планах не позднее 2024 года запустить в космос собственный телескоп Plato, который должен будет проанализировать кривые блеска миллиона звезд и найти в их системах пригодные для жизни планеты.

У летающей обсерватории, запуск которой состоится под эгидой Немецкого центра аэрокосмических исследований, есть особенность: Plato включает в себя 34 отдельных телескопа. Получаемые с их помощью данные будет анализировать Институт исследования Солнечной системы Общества Макса Планка. «Plato найдет планеты, подобные Земле, на которых имеются необходимые условия для жизни», — верит директор института Лоран Гизон.

И все-таки, когда исследователи пытаются обнаружить следы неземных форм жизни, удаленных от нас на многие триллионы километров, они упираются в потолок возможностей измерительной техники. Если на планетах-океанах в системе Кеплера действительно есть разумные существа, им намного проще встретить космических братьев по разуму, долетев до соседней планеты.

«Нанести визит инопланетной цивилизации — это стало бы величайшим приключением в истории человечества, — вздыхает астрофизик Кальтенэггер. — Разве может быть большая мотивация для строительства космических кораблей и межзвездных полетов?»

Зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность скачивания номеров

Войти через VK Войти через Google Войти через OK