Если в предыдущей части мы рассказывали, как и где ищут жизнь в Солнечной системе, то в этой пришла пора взглянуть на звезды. Благодаря развитию технологий мы можем приглядывать наиболее пригодные для жизни миры, а в ближайшем будущем, возможно, и проверить самые «подозрительные» из них.
Истина где-то там
Несмотря на то что поиск внеземной жизни — вопрос, требующий пристального внимания и изучения, для чего больше подходят находящиеся поблизости объекты, шансы обнаружить в Солнечной системе организмы, которые человек может увидеть и потрогать, стремятся к нулю. Совсем другой вопрос, если речь идет о поиске живых существ или даже братьев по разуму в других звездных системах.
Главная задача в обнаружении потенциально обитаемых мест лежит прежде всего на телескопах. Современные обсерватории способны предсказывать наличие и расположение планет у звезд, наблюдая за движением и яркостью светил, а в некоторых случаях, возможно, даже прямое обнаружение планет. Но большинство обнаруженных экзопланет (планет за пределами Солнечной системы) не подходят для зарождения жизни или находятся в неблагополучных условиях: слишком близко или слишком далеко от светила. Или вращаются вокруг звезд, излучающих слишком много радиации. Но, к счастью, есть и исключения, пожалуй, самое известное — система TRAPPIST-1.
Например, малый телескоп для наблюдения за транзитными планетами и планетезималями, или TRAPPIST, начал работу в 2010 году. Именно благодаря этому аппарату, обошедшемуся «всего» в $400 000, мы обязаны обнаружением системы TRAPPIST-1, состоящей из семи экзопланет, вращающихся вокруг карликовой звезды в созвездии Водолея.
Три из обнаруженных планет находятся в зоне обитаемости — на находящихся в ней планетах вода может находиться в жидком состоянии (заметьте, что нет гарантий, что там вода есть, но мы хотя бы знаем, какие миры исследовать пристальнее). Более того, обнаружение подобных планет увеличивает шансы на обнаружение жизни еще больше в виду того, что, как видно из случаев с Энцеладом и Титаном, спутники экзопланет зачастую могут быть еще больше интересны исследователям.
Несмотря на то что, как показывает пример орбитального телескопа Kepler, обнаруживать экзопланеты могут даже списанные аппараты, в полной мере раскрыть потенциал звезд сможет новый орбитальный телескоп имени Джеймса Уэбба, готовящийся к запуску в 2019 году. Он, по мнению ученых, способен не только обнаружить экзопланету, но и определить наличие атмосферы и ее состав. Например, он сможет проверить надежды ученых на систему TRAPPIST-1.
Способный рассматривать планеты в миллиардах километров от Земли, телескоп Джеймса Уэбба может столкнуться с вполне земными проблемами. Его проект разрабатывает NASA, расходы которого на прибор приблизились к отметке в $9 млрд. Это может вызвать вопросы со стороны правительства США и привести к проблемам со сроками запуска аппарата.
В контексте трудностей с финансированием на проекты поиска жизни примечателен пример упомянутого в предыдущей статье миллиардера Юрия Мильнера — человека, в чьих платежеспособности и интересе к космическим проектам сомневаться не приходится.
Юрий Мильнер, окончивший физический факультет МГУ, до проекта по исследованию Энцелада задействовал свои ресурсы для масштабного проекта Breakthrough Initiatives, одной из составных частей которого является инициатива Breakthrough Listen — поиск косвенных признаков жизни вне Солнечной системы. Речь идет об изучении быстрых радиовсплесков, которые позволяют искать высокоразвитые цивилизации, радиоимпульсы от деятельности которых способны достичь пределов Солнечной системы. Такое явление уже зафиксировано, но пока все его проявления можно объяснить природными причинами. Мильнер не унывает, оценивая текущий ход проекта, миллиардер оценивает вложения как оправданные.
Но самым амбициозным начинанием Мильнера стоит назвать Breakthrough Starshot — идея, над реализацией которой миллиардер работает совместно со всемирно известными учеными и предпринимателями. В частности, он запускал ее совместно с недавно умершим астрофизиком Стивеном Хокингом и здравствующим основателем соцсети Facebook Марком Цукербергом.
- Вселенная Стивена Хокинга: как прожил жизнь выдающийся ученый
- Краткая история вечности: каким мир запомнит Стивена Хокинга
Идея проекта заключается в создании аппарата весом не более нескольких грамм, который планируется направить к Альфа Центавре — ближайшей к Солнцу звездной системе, состоящей из трех звезд. Для того чтобы преодолеть дистанцию в 4,37 световых года (или 40 000 000 000 000 км), крохотный спутник будет ускоряться за счет лазерного паруса. Применяя эту технологию, спутники смогут развить скорость до 1/20 от скорости света (последняя равна примерно 300 000 км/с).
В рамках проекта, на который Мильнер выделил $100 млн, физики планируют отправить к звезде Альфа Центавра наноспутники на лазерных парусах, которые достигнут ее до конца XXI века.
Между физикой и философией
Если мы ищем не просто жизнь, а братьев по разуму, то, вероятно, можем столкнуться с цивилизацией, чей уровень развития превышает наш. Сможем ли мы опознать их в бездне космоса?
Для понимания того, что может представлять собой космическая цивилизация, советский астроном Николай Кардашев в 1964 году в работе «Передача информации внеземными цивилизациями» изложил идею градации цивилизаций по уровню развития, которая получила впоследствии название шкалы Кардашева. Он разделил цивилизации на типы I, II и III.
Так, цивилизация типа I — планетарная цивилизация, использующая 100% энергии своей родной планеты. Человечество, которое пока не может быть даже включено в шкалу Кардашева, должно увеличить производство энергии примерно в 100 000 раз, чтобы достичь этого уровня. По мнению ряда специалистов, для достижения этого уровня нам потребуется 100-200 лет.
Цивилизация типа II способна обуздать ближайшую к ней звезду и получать всю вырабатываемую светилом энергию. Несмотря на то что человечеству до этого этапа предстоит еще долгий путь, мы уже имеем название для вероятного инженерного сооружения, способного на выполнение подобных операций со звездой, — сфера Дайсона. Именно этим гипотетическим устройством вероятная цивилизация II типа сможет похвастаться перед братьями по разуму.
И, наконец, цивилизация типа III способна использовать энергию целой галактики. Если учесть во всех смыслах астрономическое количество звезд и галактик, шанс на существование цивилизаций подобного типа сохраняется.
Как шкала Кардашева может помочь в естественно-научных исследованиях? Благодаря ей мы можем как минимум попытаться представить, какими могут быть признаки развитых цивилизаций во Вселенной.
Пример подобного «знака» — KIC 8462852, или звезда Табби в созвездии Лебедя, на расстоянии 1500 световых лет от Солнца. Чем она отличается от остальных? Все просто — ведь именно она стала поводом для оживленных дискуссий среди ученых в 2015 году.
Особенность звезды Табби заключается в том, что астрономы отметили существенные аномальные колебания в ее яркости: светило «тускнело» на 15-20%, что ученые сочли возможным признаком находящегося перед ней гигантского объекта. Причем это не могла быть проходящая планета, в этом случае яркость упала бы лишь на 1%, а среди объяснений феномена звезды высказывались предположения об упомянутой выше сфере Дайсона.
Загадка звезды Табби привлекла внимание не только профессионального сообщества, но и энтузиастов по всему миру. Именно благодаря их кампании на Kickstarter удалось собрать $100 000 на дальнейшие исследования.
Правда, ученые не любят нездоровых сенсаций. Прежде чем объявлять об уникальных открытиях, они ищут объяснения на основе существующих явлений. Выяснилось, что виновником активности звезды скорее всего является огромное облако космической пыли, образовавшееся от столкновения комет. Но так ли это важно, когда в случае с этой звездой куда показательнее сам интерес к ней со стороны общества и ученых, а не отрицательный результат их усилий.
После поисков жизни на спутниках газовых гигантов и вокруг звезд в третьей части мы вернемся на Землю и узнаем, какие сюрпризы может хранить она.