ПЛАНЕТА МЕЧТЫ
Как ищут внеземные цивилизации и почему так мало планет, подходящих для жизни
22 февраля 2017 NASA сделало сенсационное заявление: вокруг звезды TRAPPIST-1 в 40 световых годах от нас обнаружено целых семь планет, похожих на Землю. Даже устроили двухчасовую пресс-конференцию по этому поводу. СМИ тут же взорвались сообщениями о возможном открытии жизни и грядущем контакте с зелеными человечками. Конечно, не все так просто — планеты только начинают исследовать. Однако изюминка открытия в том, что ученые впервые встретили сразу столько землеподобных планет у одной звезды, и самое важное– на целых трех из них возможна жизнь.
Редкий экземпляр
Кажется, что астрономы просто посмотрели в телескоп и обрадовались – надо же, целых семь новых планет! Но на самом деле перебирать новые миры в поисках пригодных для жизни – настоящая работа для Золушки. Планеты системы TRAPPIST-1 (каждая обозначена одной из букв b,c,d,e,f,g,h) обнаружили транзитным методом, который нельзя назвать самым точным. Работает он так: когда какое-то тело, вращаясь вокруг своего «Солнца», проходит по его стороне, обращенной к нам, звезда как бы становится чуть тусклее. Это регистрируют приборы, и вот уже есть подозрение, что открыта новая планета. Почему только подозрение? Дело в том, что звезды могут тускнеть и по другим причинам, например, из-за особенностей внутренних процессов. Звание планеты за историю поисков подтвердила лишь половина из более чем 5000 объектов. Так что открытие системы TRAPPIST-1 – это не только надежда на встречу с внеземной жизнью, но и результат трудоемкой работы.
Кажется, что астрономы просто посмотрели в телескоп и обрадовались – надо же, целых семь новых планет! Но на самом деле перебирать новые миры в поисках пригодных для жизни – настоящая работа для Золушки. Планеты системы TRAPPIST-1 (каждая обозначена одной из букв b,c,d,e,f,g,h) обнаружили транзитным методом, который нельзя назвать самым точным. Работает он так: когда какое-то тело, вращаясь вокруг своего «Солнца», проходит по его стороне, обращенной к нам, звезда как бы становится чуть тусклее. Это регистрируют приборы, и вот уже есть подозрение, что открыта новая планета. Почему только подозрение? Дело в том, что звезды могут тускнеть и по другим причинам, например, из-за особенностей внутренних процессов. Звание планеты за историю поисков подтвердила лишь половина из более чем 5000 объектов. Так что открытие системы TRAPPIST-1 – это не только надежда на встречу с внеземной жизнью, но и результат трудоемкой работы.
Планеты TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e и TRAPPIST-1f действительно могут оправдать наши ожидания, ведь им очень повезло. Почему? Во-первых, они оказались в нужном месте и в нужное время, у «правильной» звезды. Во-вторых, они как бы созданы по образу и подобию Земли, то есть считаются планетами земного типа. Наконец, они находятся в так называемой «зоне обитания». Что это за характеристики и почему именно они — три кита поисков внеземной жизни? Разберемся во всем по порядку, посмотрев на планеты, на которых жизнь невозможна.
«Правильная» звезда
Ученые в поисках пригодных для жизни миров обращают внимание в основном на одиночные звезды типа «карлик». Наше Солнце, например, относится к подтипу «желтый карлик». Когда звезда рождается и приобретает форму, вокруг нее остается диск из неиспользованного вещества. Он служит материалом для будущих планет. У звезд солнечного типа диск обычно богат тяжелыми элементами, такими как углерод, кислород, золото и другие металлы. Есть тяжелые элементы – значит будут и планеты с твердой поверхностью.
Ученые в поисках пригодных для жизни миров обращают внимание в основном на одиночные звезды типа «карлик». Наше Солнце, например, относится к подтипу «желтый карлик». Когда звезда рождается и приобретает форму, вокруг нее остается диск из неиспользованного вещества. Он служит материалом для будущих планет. У звезд солнечного типа диск обычно богат тяжелыми элементами, такими как углерод, кислород, золото и другие металлы. Есть тяжелые элементы – значит будут и планеты с твердой поверхностью.
TRAPPIST-1 – как раз одиночный «холодный карлик». Если нашему Солнцу тяжелых элементов хватило на четыре твердых планеты (Меркурий, Венера, Земля и Марс), то этой звезде — на целых семь.
Важно, чтобы звезда была именно одиночной. Двойные звезды встречаются в нашей галактике чаще, но вот планет у них либо нет, либо очень мало. Все из-за гравитации, которая меняется в зависимости от положения звезд, вращающихся друг вокруг друга. В таких условиях планетам тяжело формироваться и еще сложнее выжить.
Важно, чтобы звезда была именно одиночной. Двойные звезды встречаются в нашей галактике чаще, но вот планет у них либо нет, либо очень мало. Все из-за гравитации, которая меняется в зависимости от положения звезд, вращающихся друг вокруг друга. В таких условиях планетам тяжело формироваться и еще сложнее выжить.
Как в кино
В 2011 году ученые NASA нашли планету, которая вращалась вокруг двойной звезды, как фантастическая планета Татуин в «Звездных войнах». Причем обе звезды были «карликами». Жители планеты могли бы наблюдать по два рассвета и заката в день, а у каждого предмета было бы по две тени. Но «Татуин» оказался холодным и состоящим в основном из газа, подобно нашему Сатурну. К тому же, в двойной звездной системе из-за взаимного движения светил температура на планете скачет то вверх, то вниз примерно на 50 градусов каждые несколько дней.
«Земная» твердь
Скорее всего, жизнь появится на планете земного типа, у которой есть твердая поверхность и оформленное металлическое ядро. В принципе, некие организмы могут существовать и в очень плотной атмосфере, но вряд ли это будет развитая цивилизация.
В общем, «земной тип» – это еще не повод для радости ученых. Все планеты TRAPPIST-1 имеют твердую поверхность и металлическое ядро. Тем не менее, лишь три из них пригодны для жизни. Значит, есть еще какой-то волшебный ингредиент, вошедший в «рецепт» этих планет. Это вода, ведь именно она отличает нашу Землю от других подобных ей миров
Скорее всего, жизнь появится на планете земного типа, у которой есть твердая поверхность и оформленное металлическое ядро. В принципе, некие организмы могут существовать и в очень плотной атмосфере, но вряд ли это будет развитая цивилизация.
В общем, «земной тип» – это еще не повод для радости ученых. Все планеты TRAPPIST-1 имеют твердую поверхность и металлическое ядро. Тем не менее, лишь три из них пригодны для жизни. Значит, есть еще какой-то волшебный ингредиент, вошедший в «рецепт» этих планет. Это вода, ведь именно она отличает нашу Землю от других подобных ей миров
Твердая и драгоценная
«Алмазная планета», открытая в 2013 в созвездии Рака, относится к земному типу: во всяком случае, у нее твердое металлическое ядро. В ее недрах много углерода, и, возможно, алмазов там и вправду может хватить для безбедного существования всей Земли. Тем не менее, она находится настолько близко к своей звезде, что вращается вокруг нее с сумасшедшей скоростью — путь по орбите она проходит за 18 часов. Она всегда повернута к звезде одним и тем же боком, и на освещенной стороне — вечный день и температура около 2400 градусов, а на темной — вечная ночь и на тысячу градусов меньше. При этом дневная сторона – сплошной океан лавы. Правда, его существование ставят под сомнение, а в прошлом году у планеты и вовсе обнаружили атмосферу, в составе которой есть кислород, хоть его и очень мало.
«Алмазная планета», открытая в 2013 в созвездии Рака, относится к земному типу: во всяком случае, у нее твердое металлическое ядро. В ее недрах много углерода, и, возможно, алмазов там и вправду может хватить для безбедного существования всей Земли. Тем не менее, она находится настолько близко к своей звезде, что вращается вокруг нее с сумасшедшей скоростью — путь по орбите она проходит за 18 часов. Она всегда повернута к звезде одним и тем же боком, и на освещенной стороне — вечный день и температура около 2400 градусов, а на темной — вечная ночь и на тысячу градусов меньше. При этом дневная сторона – сплошной океан лавы. Правда, его существование ставят под сомнение, а в прошлом году у планеты и вовсе обнаружили атмосферу, в составе которой есть кислород, хоть его и очень мало.
Иллюстрация: Haven Giguere (Yale University)
Просто добавь воды
Однажды маленькая девочка по имени Златовласка пошла гулять в лес. Там она набрела на одинокий домик, посмотрела в окошко, спросила, есть ли кто-нибудь внутри, но ей никто не ответил. Из любопытства Златовласка вошла внутрь. В домике на столе стояли три миски с похлебкой, и, так как девочка очень устала и проголодалась, она решила поесть. Попробовав еду из первой миски, Златовласка сказала: «Ой, как горячо!». Взяв ложку похлебки из второй, она сморщилась: «Фу, совсем холодная!», и в самый раз оказалась каша только из третьей.
Однажды маленькая девочка по имени Златовласка пошла гулять в лес. Там она набрела на одинокий домик, посмотрела в окошко, спросила, есть ли кто-нибудь внутри, но ей никто не ответил. Из любопытства Златовласка вошла внутрь. В домике на столе стояли три миски с похлебкой, и, так как девочка очень устала и проголодалась, она решила поесть. Попробовав еду из первой миски, Златовласка сказала: «Ой, как горячо!». Взяв ложку похлебки из второй, она сморщилась: «Фу, совсем холодная!», и в самый раз оказалась каша только из третьей.
Причем здесь космос? Сказка о Златовласке и трех медведях – это, пожалуй, лучшее объяснение того, что такое зона обитания, тот самый «волшебный ингредиент». Жизнь на планете возможна, если там есть вода. Область вокруг звезды, где планете не слишком «горячо» и не слишком «холодно», где возможна жидкая вода, ученые в шутку называют зоной Златовласки. Если планета располагается в ней, то сразу привлекает к себе внимание. А если внутри этой зоны она еще и имеет орбиту, на которой ее климат может быть близок к земному, то всенародной славы ей не избежать. Планета TRAPPIST-1e — как раз одна из таких, именно ее ученые считают кладом для исследований.
Оригинал иллюстрации: www.trappist.one/
Есть контакт
Что именно мы ищем на других планетах? Есть два предполагаемых варианта того, с кем ждать встречи: бактерии и разумные инопланетяне.
Вероятнее всего, конечно, обнаружить бактерии. Почему ученые решили, что они могут жить на других планетах? Потому что бактерии и не такие условия могут выдержать. Они настоящие супергерои: некоторые могут жить при температуре выше 100°С и «дышать» не кислородом, а водородом, серой, даже угарным газом. Таких микроорганизмов находят все больше, особенно много среди них микробов. Значит ли это, что жизнь на других планетах процветает, просто в крошечных масштабах? Доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Елизавета Бонч-Осмоловская в интервью порталу «Чердак» говорит, что все гораздо сложнее: «Мне кажется, что Земля уникальна, что жизнь на нашей планете — совершенно удивительное стечение обстоятельств. Но при этом микробы, которых мы исследуем – это идеальные кандидаты на то, чтобы жить на других планетах. Ведь им не нужна ни кислородная атмосфера, им не нужно жить на поверхности суши, где нет атмосферы и нет озонового слоя, а есть только жесткий ультрафиолет, разрушающий ДНК. Наши микробы могут жить на глубине, питаться неорганическими субстратами и использовать иные, чем кислород, окислители. Им самое место на какой-нибудь другой планете. Конечно, я буду очень рада, если на других планетах найдут жизнь, это будет совершенно поразительно, но мне кажется, что шансов маловато».
Если бактерии все-таки будут найдены, одно это перевернет наши представления о мире, но ученые не оставляют надежд поймать и рыбу покрупнее.
Что именно мы ищем на других планетах? Есть два предполагаемых варианта того, с кем ждать встречи: бактерии и разумные инопланетяне.
Вероятнее всего, конечно, обнаружить бактерии. Почему ученые решили, что они могут жить на других планетах? Потому что бактерии и не такие условия могут выдержать. Они настоящие супергерои: некоторые могут жить при температуре выше 100°С и «дышать» не кислородом, а водородом, серой, даже угарным газом. Таких микроорганизмов находят все больше, особенно много среди них микробов. Значит ли это, что жизнь на других планетах процветает, просто в крошечных масштабах? Доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Елизавета Бонч-Осмоловская в интервью порталу «Чердак» говорит, что все гораздо сложнее: «Мне кажется, что Земля уникальна, что жизнь на нашей планете — совершенно удивительное стечение обстоятельств. Но при этом микробы, которых мы исследуем – это идеальные кандидаты на то, чтобы жить на других планетах. Ведь им не нужна ни кислородная атмосфера, им не нужно жить на поверхности суши, где нет атмосферы и нет озонового слоя, а есть только жесткий ультрафиолет, разрушающий ДНК. Наши микробы могут жить на глубине, питаться неорганическими субстратами и использовать иные, чем кислород, окислители. Им самое место на какой-нибудь другой планете. Конечно, я буду очень рада, если на других планетах найдут жизнь, это будет совершенно поразительно, но мне кажется, что шансов маловато».
Если бактерии все-таки будут найдены, одно это перевернет наши представления о мире, но ученые не оставляют надежд поймать и рыбу покрупнее.
Опасный мусор
Tesla Roadster, тот самый, которого Илон Маск отправил на Марс в красном кабриолете, оказался не таким уж безобидным. Его не очистили от земных бактерий перед запуском. «Если на Марсе есть своя аборигенная микрофлора, то есть риск, что она будет загрязнена земной жизнью», - опасается Джей Мелош, профессор естественных, атмосферных и планетарных наук университета Пердью в США. Автомобиль планировалось оставить на орбите вокруг Солнца, однако она пересекает марсианскую орбиту и теоритически может «примарсианиться». Ученые предупреждают: в этом случае земные микроорганизмы могут вытеснить коренных, и мы никогда не узнаем, какой была жизнь на красной планете и какой может быть на других.
Батарейка для планеты
Каких только не выдвинуто теорий, которые должны помочь нам выследить инопланетян! Можете ли вы представить себе настолько гигантский шар, что в него могла бы поместиться вся Солнечная система? Американский физик Фримен Дайсон предположил, что очень развитая и, видимо, очень богатая внеземная цивилизация могла бы такой построить, чтобы использовать как аккумулятор планетарных масштабов. Подобная сфера, по мнению Дайсона, должна состоять из модулей, которые, как солнечные батареи, смогут накапливать энергию, а наши братья по разуму будут ее перехватывать и использовать. Толщина сферы, по расчетам ученого, примерно 3 метра, а по массе сфера приближается к массе Юпитера. Возможны несколько вариантов конструкции, которые исключают ее крушение. Однако доказательства того, что сфера Дайсона существует, до сих пор нет.
Каких только не выдвинуто теорий, которые должны помочь нам выследить инопланетян! Можете ли вы представить себе настолько гигантский шар, что в него могла бы поместиться вся Солнечная система? Американский физик Фримен Дайсон предположил, что очень развитая и, видимо, очень богатая внеземная цивилизация могла бы такой построить, чтобы использовать как аккумулятор планетарных масштабов. Подобная сфера, по мнению Дайсона, должна состоять из модулей, которые, как солнечные батареи, смогут накапливать энергию, а наши братья по разуму будут ее перехватывать и использовать. Толщина сферы, по расчетам ученого, примерно 3 метра, а по массе сфера приближается к массе Юпитера. Возможны несколько вариантов конструкции, которые исключают ее крушение. Однако доказательства того, что сфера Дайсона существует, до сих пор нет.
Почти-почти
Ученые думали, что обнаружили сферу Дайсона у звезды Табби (или «WTF star»), очень удивившей астрономов. Яркость Табби за 90 лет упала на 20%. Это очень странно, ведь звезды сохраняют свою яркость на протяжении всей жизни (не считая рождения и смерти). Звезда Табби не отличается от большинства одиночных звезд, и ее странности не объясняются особенностями строения или внутренними процессами, поэтому астрономы предположили наличие вокруг нее некой сферы, о которой говорил Дайсон. Однако NASA провело анализ звезды Табби, и его результаты опровергли версию о том, что вокруг нее сооружено что-то искусственное.
Ученые думали, что обнаружили сферу Дайсона у звезды Табби (или «WTF star»), очень удивившей астрономов. Яркость Табби за 90 лет упала на 20%. Это очень странно, ведь звезды сохраняют свою яркость на протяжении всей жизни (не считая рождения и смерти). Звезда Табби не отличается от большинства одиночных звезд, и ее странности не объясняются особенностями строения или внутренними процессами, поэтому астрономы предположили наличие вокруг нее некой сферы, о которой говорил Дайсон. Однако NASA провело анализ звезды Табби, и его результаты опровергли версию о том, что вокруг нее сооружено что-то искусственное.
Но ученые не сдаются. Они запускают за пределы солнечной системы послания с сообщениями о нашей планете, природе, языках. Отправляли даже несколько музыкальных треков в стиле техно.
И нашумевшую систему TRAPPIST-1 не забыли, и новые подробности исследований в ближайшие годы нам обеспечены. Планеты этой системы внушают большие надежды астрономам. Так осталось только подождать, когда их мечта найти внеземную жизнь исполнится.
И нашумевшую систему TRAPPIST-1 не забыли, и новые подробности исследований в ближайшие годы нам обеспечены. Планеты этой системы внушают большие надежды астрономам. Так осталось только подождать, когда их мечта найти внеземную жизнь исполнится.
~
Текст: Екатерина Грановская, 1 курс факультета журналистики МГУ имени М. В. Ломоносова
Фото: фотобанк www.pixabuy.com (если не указано иного).
Источники: официальный сайт системы Trappist-1, журнал "В мире науки".
Фото: фотобанк www.pixabuy.com (если не указано иного).
Источники: официальный сайт системы Trappist-1, журнал "В мире науки".