Ищем еще один земной шар

К началу 2011 года обнаружено более 500 экзопланет в 432 планетных системах. Но пока единственной претенденткой на звание «вторая Земля» остается найденная в «обитаемой зоне» еще прошлой осенью Глизе 581g. Журнал «Российский космос»

СКАНИРУЕМ НЕБОСВОД

В конце ушедшего года астрономы из США и Японии отчитались о результатах поиска экзопланет земного типа. Оказалось, что в списке уже значатся более 500 объектов. Преобладают массивные тела, поскольку отыскать их легче. Менее крупные планеты, напоминающие Землю, стали обнаруживаться совсем недавно. Но нет никаких сомнений, что планетными свитами обладают и светила из других галактик, просто их еще не нашли из-за огромных расстояний. Учитывая, что первый спутник обычной звезды был официально открыт всего 15 лет назад, приходится признать, что с самого начала отлов экзопланет взял очень высокий темп. А поскольку в последние годы экзопланеты обычно находят в процессе автоматического сканирования ночного небосвода (техника которого совершенствуется не по дням, а по часам), число таких открытий имеет шансы значительно увеличиться уже в ближайшее время.
— Не удивлюсь, если планеты, схожие с Землей, будут регистрироваться у каждой второй или каждой восьмой звезды, но я почти уверен в том, что это будет не каждая сотая, — признался в своем выступлении перед коллегами участник исследования Эндрю Говард из Калифорнийского университета в Беркли.
Напомним, что экзопланета (др.-греч. exo — вне, снаружи) – это планета, обращающаяся вокруг звезды за пределами Солнечной системы. Как правило, они чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звездами, а сами звезды находятся далеко от Солнца (ближайшая — на расстоянии 4,22 световых года). Поэтому долгое время обнаружить такие тела было невозможно. Сегодня же их легко «ловят», используя разные непрямые методики детектирования, а не визуального наблюдения. Большинство известных экзопланет — газовые гиганты, похожие на Юпитер.
Из этих экзопланет астрономов интересуют те, которые находятся в так называемой обитаемой зоне — так в астрономии называется область в космосе вокруг звезды, где условия благоприятствуют зарождению и развитию жизни. Например, считается, что в нашей Солнечной системе обитаемая зона находится на расстоянии от 0,95 до 1,37 астрономических единиц от нашего светила. Поэтому по аналогии ищут планету с условиями, похожими на земные. Во-первых, они должны быть с твердой поверхностью. (Большинство ученых пока почему-то сомневаются, что инопланетяне могут летать внутри атмосфер газовых гигантов или плавать в глубинах океанов.) Во-вторых, нужны еще и комфортная температура, а также отсутствие вредных излучений, несовместимых с жизнью. Обязательно наличие воды. Средняя температура на их поверхности должна быть 0°С как минимум и +100°С как максимум. Например, средняя температура на поверхности Земли +15°С, а размах колебаний от –90 до +60°С.
И только на таком космическом объекте, по убеждению большинства астрофизиков и биологов, теоретически могут скрываться внеземные цивилизации. И такую «Землю» вроде бы нашли.

ЭКЗОПЛАНЕТА В неГЛИЗЕ

Астрономы из Калифорнийского университета и Института науки Карнеги в Вашингтоне, работающие в обсерватории на Гавайских островах, объявили еще осенью 2010 года, что открыли новую планету у звезды Глизе 581. Это в созвездии Весов и примерно в 20 световых годах от нас. Она получила обозначение 581 g. Расположена очень удачно — в зоне обитания, причем прямо посередине! Ни одна из полтысячи экзопланет не имеет такого выгодного преимущества. 581 g удалена от своего солнца на такое расстояние, что на ней не сильно жарко и не сильно холодно, и скорее всего, на ней есть жидкая вода.
— Планета потенциально пригодна для жизни, — заверил коллег один из авторов открытия, профессор астрономии и астрофизики Стивен Вогт, однако, не утверждая, что на ней могут обитать братья по разуму, но и не отрицая такой возможности.
Как же выглядит наша сестричка? Она в три-четыре раза тяжелее нашей планеты, ее яркость составляет примерно 1/3 солнечной, период обращения — около 37 земных суток. Средняя температура поверхности от –31 до –12 градусов по шкале Цельсия. Поверхностная гравитация должна быть примерно такой же, как и на Земле (или немного превышать показатели на нашей планете), так что человек легко сможет ходить по ее поверхности. Не курорт, конечно, но вполне пригодные условия для нормальной жизни! Однако чтобы долететь туда, потребовалась бы жизнь нескольких поколений.
581 g находится в настолько оптимальной зоне, что сразу несколько независимых крупных астрономов заявили тогда во всех СМИ, что жизнь там должна быть хоть в какой-нибудь форме.
— Жизнь на других планетах не означает непременно наличия там разумных существ, — объяснил Пол Батлер, сотрудник института Карнеги в Вашингтоне. – Даже одноклеточная бактерия или плесень способны перевернуть наши представления об уникальности жизни на Земле. В любом случае на сегодняшний день лучшей кандидатуры для колыбели внеземной жизни нет.
Ранее, в 2007 году, у Глизе 581 были обнаружены еще две перспективные планеты – «с» и «d». Но одна планета в пять раз тяжелее Земли, другая — в семь. И расположены они по краям зоны обитания. Планета «с» находится словно бы на месте нашей Венеры, а «d» — Марса. А вот «g» попадает между ними, как Земля. И в этом смысле система Глизе очень похожа на Солнечную. Но пока астрономы насчитали в ней шесть планет.
А как бы выглядели глизеяне? По словам специалистов, троекратная сила тяжести омрачила бы жизнь существам вроде гомо сапиенс — субтильной комплекции. Но «братишки по разуму» вполне могут быть коренастыми, мускулистыми хоббитами. И они – эти хоббиты — могут любоваться удивительными по красоте восходами и закатами.
— Ведь местная звезда — красный карлик — хоть и светит тусклее, но кажется огромным — видимый диаметр в 10 раз больше, чем у Солнца, — рассказывал руководитель европейского исследования Стефан Удри из Женевской обсерватории.
И с глизеянами мы уже пытаемся наладить контакт.
В 2007 году, воодушевившись астрономическими открытиями в районе Глизе 581, украинские и российские астрономы с помощью очень крупного радиотелескопа в Крыму, принадлежащего Украинской академии наук, отправили туда радиосигнал. Мол, приветствуем вас, братья по разуму. По подсчетам, это послание дойдет до адресата в 2028 году. Если сразу будет дан ответ, то мы получим его не раньше 2049 года. Хотя есть предположение, что инопланетяне уже пытались нам дать знать о себе. Об этом вспомнил астроном из Университета Западного Сиднея Рагбир Батал, который работает в SETI — программе поиска внеземных цивилизаций. В британских газетах были опубликованы его интервью, в которых он уверял, что еще в декабре 2008 года им был получен странный световой сигнал из района Глизе 581. То есть произошло это еще до того, как там была обнаружена планета, пригодная для жизни, — 581 g. А было известно лишь о «c» и «d» — условно пригодных.
— Сигнал был резким, — вспомнил Батал, — словно бы лазерная вспышка. А связь посредством мощного лазера вполне возможна. Мы ищем именно такие сигналы.
Но о его сообщении тогда все забыли, потому что, к сожалению, за первым сигналом второй не последовал. Сегодня же специалисты SETI признались, что собираются внимательнее присмотреться к тому, что уже получили, уверяя, что владеют особой методикой анализа.

ВЫГЛЯДЯТ ОНИ ПРОСТО ФАНТАСТИЧЕСКИ!

В XVI веке итальянский монах, доктор богословия и писатель Джордано Бруно писал: «Жизнь есть не только на Земле, она распространена во Вселенной, формы ее бесконечно разнообразны, так же многообразны условия на разных планетах. Жизнь во Вселенной неизбежно порождает и разум, причем разумные существа других планет совсем не должны походить на людей — ведь Вселенная бесконечна, и в ней есть место для всех форм бытия».
В своей уверенности о наличии жизни за пределами Земли знаменитый монах был не одинок. В наши дни один из первооткрывателей двойной спирали молекулы ДНК английский ученый Фрэнсис Крик, отмечая, что генетический код идентичен во всех живых объектах, говорил, что жизнь на Земле могла зародиться благодаря микроорганизмам, занесенным извне. Он даже вполне серьезно полагал, что мы, возможно, «до сих пор находимся под наблюдением более разумных существ с планеты, расположенной возле какой-нибудь соседней звезды».
На что же может быть похожа внеземная жизнь? Специалистов NASA однажды попросили описать, как они представляют «братьев по разуму». И вот что они ответили. По их словам, на поверхности небольших, но массивных планет, где велика сила тяжести, скорее всего, должны жить плоские, ползающие существа. А обитателям планет-гигантов придется парить в их плотной влажной атмосфере. Жизнь в водных оболочках планет — хоть в поверхностных, хоть в подледных — представить легче по аналогии с земными морями и океанами. Нет принципиальных преград для жизни и на небольших планетах, далеких от своего светила, — просто их обитатели будут вынуждены прятаться от холода в расселинах и собирать слабый свет похожим на цветок тюльпана отражателем.
Но какие они на самом деле – мы точно узнаем. Ведь поиски экзопланет, похожих на Землю, не прекращаются, более того – мы наращиваем темп. Уже составлен список из 5000 наиболее перспективных звезд. Первоочередному изучению будут подвергнуты окрестности 30 звезд из этого списка, расположение которых считается наиболее благоприятным для возникновения жизни.
В 2013 году NASA планирует запустить космический комплекс TPF, состоящий из двух автоматических станций.
В 2014 году ученые смогут окончательно убедиться, насколько все-таки пригодна для обитания Глизе 581g, потому что собираются вывести на орбиту новый космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST). Астрономы полагают, что с его помощью они смогут заглянуть на 20-30 световых лет, то есть как раз полюбоваться Глизе.
— Телескоп сможет не только обнаружить в этой дали другие планеты размером с нашу Землю, но и найти там и воду, и растительность, — поделился перспективами астроном Тайлер Робинсон из Университета штата Вашингтон в городе Сиэтл. — Наличие обширного океана выдаст солнечный зайчик — то есть блик на зеркальной поверхности воды. Этот отраженный свет местной звезды и уловит новый телескоп. Характерный зайчик, кстати, в свое время дал понять, что на Титане — крупнейшем спутнике Сатурна — есть жидкий океан. Он, правда, оказался метановым, но тем не менее был найден.
Отличить воду от другой жидкости позволит спектральный анализ. Дополнят его исследования в инфракрасном диапазоне, которые способны выявить на далекой планете присутствие хлорофилла — пигмента, который окрашивает листья, траву и прочую растительность в зеленый цвет. Он, хлорофилл, очень хорошо виден на инфракрасных снимках — как яркие сполохи.
А в 2015 году начнется самый важный этап в исследованиях экзопланет – будет запущена флотилия космических телескопов! Для этого будут использованы аж две ракеты «Союз-Фрегат», стартующие с расположенного близ экватора космодрома Куру во Французской Гвиане (Южная Америка). Европейское космическое агентство назвало этот проект Darwin в честь знаменитого английского натуралиста Чарлза Дарвина, работы которого буквально перевернули сложившиеся к середине XIX века представления об эволюции живых организмов на Земле. Полтора века спустя что-то подобное, возможно, сделает и его космический тезка, но уже в отношении планет за пределами нашей Солнечной системы. Для этого на орбиту вокруг Солнца, в точку, расположенную в 1,5 миллиона километров от Земли (в 4 раза дальше, чем Луна), должны быть отправлены сразу три телескопа с зеркалами диаметром 3,5 метра. Они будут вести наблюдения за экзопланетами земного типа в инфракрасном (тепловом) диапазоне. Эти три автоматические станции представляют собой единую систему, эффективность которой будет соответствовать телескопу с зеркалом гораздо большего размера. Они разместятся вдоль окружности диаметром 100 м, и их взаимное положение будет корректироваться лазерной системой. Для этого вместе с телескопами будет запущен и навигационный спутник, координирующий их местонахождение и помогающий ориентировать оптические оси всех трех телескопов строго в заданном направлении. С помощью дискообразных радиаторов инфракрасные фотоприемники будут охлаждаться до -240°С, чтобы обеспечить высокую чувствительность — в десятки раз большую, чем у нового космического телескопа James Webb. В отличие от предыдущих станций COROT и Kepler поиск признаков жизни будет вестись по заранее подготовленному списку и только около звезд, расположенных сравнительно близко от нас — не более восьми световых лет. Анализ спектров атмосфер экзопланет позволит выявить такие следы возможной жизнедеятельности, как наличие кислорода, углекислого газа, метана. Должны быть получены и первые изображения экзопланет, подобных Земле.

Светлана Кузина.