Внеземной. В поисках инопланетного разума - Ави Леб

жизни на Земле, к примеру, ее относительная удаленность от Солнца, не ограничились тем, что породили пару колоний микроорганизмов вокруг гидротермальных источников на дне океана. Они сделали возможным изобилие жизни такой необычайной сложности, что сегодняшняя флора и фауна кажутся лишь вершиной огромной горы, состоящей в основном из их предшественников – существовавших долгие геологические эпохи рептилий. Чтобы поверить, что такое раздолье жизни ограничено лишь одним голубым шариком на всем пространстве Вселенной, надо обладать высокомерием поистине космического масштаба.

Почти все виды жизни на Земле напрямую зависят от Солнца. Недаром люди поклонялись ему с самой зари человечества – и делают это до наших дней, нежась под его лучами на пляжах. Мы буквально порождения звезд: вещество, из которого мы состоим, родилось в сердцах взрывающихся звезд, потом из него сформировались планеты, такие как Земля – предоставившая строительный материал для всей земной жизни, включая и вас, и меня. А без солнечного тепла и света не было бы ни растений, ни достаточного количества кислорода, ни жизни в том виде, в каком мы ее знаем.

Итак, не будет преувеличением сказать, что большая часть сложной многоклеточной жизни на Земле прямо или косвенно зависит от существования Солнца. Но какое значение имеет этот факт для поисков внеземной жизни? Если нам достоверно известно, что Солнце может поддерживать сознательную разумную жизнь, – как это может помочь нам в поисках жизни где-то в другом месте?

Знание о том, является ли наше Солнце аномальной звездой или обыкновенной, может дать нам понимание того, аномальна или нет та жизнь, которую оно поддерживает. Если Солнце – во всех отношениях типичное светило, а наличие разумной жизни рядом с ним является событием исключительной, если не исчезающей редкости, то наше существование, по всей видимости, – игра случая и действительно необычный казус. Но если Солнце имеет какие-то нетипичные черты, тогда, возможно, именно эти характеристики и нужны для возникновения жизни, что делает наше существование менее случайным и менее уникальным феноменом. Это, в свою очередь, помогло бы сфокусировать наши поиски инопланетной жизни, поскольку в данном случае у нас были бы основания изучать звезды, подобные нашему Солнцу.

Как оказалось, система Солнце – Земля имеет два очевидно аномальных аспекта. Во-первых, масса Солнца в 330 000 раз больше массы Земли – оно массивнее, чем 95 процентов известных звезд. И хотя это не полностью исключает наш интерес к поискам жизни на планетах, которые вращаются вокруг статистически более распространенных звезд, но, беря в расчет наши ограниченные временные и финансовые ресурсы, разумнее прилагать больше усилий к поискам массивных звезд, более подобных той, которая поддерживает нашу жизнь.

Границы зон, где возможна жизнь, для звезд с разной температурой поверхности (вертикальная ось), начиная от самых распространенных карликовых звезд, таких как Проксима Центавра, и до редких звезд-гигантов, таких как Эта Киля. Горизонтальная ось показывает поток света, падающего на поверхность планеты, в процентах от освещенности солнечным светом на Земле. На схеме отсечены различные известные планеты. Ближайшая потенциально обитаемая планета за пределами Солнечной системы, Проксима b – недалеко от правого нижнего угла. Изображение предоставлено Mapping Specialists, Ltd.

* * *

Необычные особенности нашего Солнца заставляют нас в поисках внеземной жизни, по крайней мере в начале пути, обратить свои взоры на звезды, имеющие сходство с нашим светилом. Также и особенности Земли являются критериями в выборе планет для первоочередного изучения.

Фактические данные о Земле – единственной известной нам планете, способной поддерживать разнообразную и сложную биосферу, – позволяют получить список характеристик, на которые мы должны в первую очередь обращать внимание в поиске потенциально обитаемых миров. Но главным из всех параметров, обеспечивающих Земле статус обитаемой планеты, является наличие жидкой воды.

Жидкая вода, часто называемая универсальным растворителем, идеально подходит для переноса энергии в клетки и вывода отходов жизнедеятельности наружу, и не обнаружено ни одного вида земной жизни, который мог бы существовать без воды. Фактически она настолько важна для жизни, что астрономы используют ее наличие для маркирования зоны обитания вокруг каждой звезды, измеряемой расстоянием орбиты планеты от центральной звезды системы. Находится ли та или иная планета в «зоне Златовласки» звезды, т. е. на таком от нее расстоянии, что вода на ее поверхности и не замерзает, и не испаряется, – ответ на этот вопрос является отправной точкой для астроархеологов в их охоте на инопланетные цивилизации.

Как оказалось, Вселенная предоставляет нам множество мест, куда есть смысл заглянуть.

За последние два десятилетия мы узнали, что в космосе существует множество экзопланет (технический термин, относящийся к любой планете, находящейся за пределами Солнечной системы). Этот поток открытий начался в 1995 году, когда астрономы Мишель Майор и Дидье Кело впервые на основе данных наблюдений доказали факт существования экзопланеты – юпитероподобной планеты 51 Пегаса b, вращающейся вокруг солнцеподобной звезды, – с помощью анализа изменений радиальных скоростей звезды, вызванных влиянием на нее гравитации экзопланеты. Новаторская работа этих ученых открыла новую эру в поисках экзопланет и принесла им в 2019 году Нобелевскую премию.

На самом деле основные идеи этого исследования не были вполне новы – их выдвинул четырьмя десятилетиями ранее астроном Отто Струве, предположивший, что охоту за далекими планетами целесообразно начинать с обращающихся вокруг родительских звезд по близким орбитам газовых гигантов – обширных миров, делающих один такой оборот за несколько земных дней. На существование таких планет, как утверждал Струве в своей работе 1952 года, может указывать открытие подобного эффекта взаимодействия у некоторых систем двойных звезд (пара звезд, гравитационно связанных друг с другом), вращающихся вокруг общего центра масс. Такие большие экзопланеты должны относительно легче обнаруживаться, вследствие их мощного гравитационного влияния на центральную звезду системы, а также по уменьшению светового потока от звезды во время прохождения планеты по ее диску.

Но на статью Струве не обратили тогда особого внимания, как и на его предложение искать юпитероподобные миры. Ученые, занимавшиеся распределением рабочего времени главных телескопов, были уверены, что всем ясно, почему Юпитер расположен так далеко от Солнца, и не видели причин тратить время работы телескопов на поиски экзо-Юпитеров, которые почему-то должны оказаться намного ближе к своим звездам. Их предубеждение затормозило научный прогресс на десятилетия.

Как только тема экзопланет была признана частью астрономического мейнстрима, новые планеты стали открывать и чаще, и быстрее. В течение десяти лет после открытия 51 Пегаса b было обнаружено несколько сотен экзопланет. А