Ханно Рейн (Hanno Rein), представляющий Университет Торонто (Канада), попытался окинуть проблему поиска следов жизни в экзопланетных атмосферах максимально холодным взглядом.

Он констатирует, что телескопы, вступающие в строй в ближайшие несколько лет, смогут проанализировать состав атмосфер экзопланет умеренных размеров — типа Земли. Конечно, сперва лишь в ближайших десятках световых лет от нас, но и это весомо. Однако, утверждает учёный, получить данные — лишь часть проблемы. Их интерпретация — вот что действительно непросто. Специалист подчёркивает: до сих пор научный мир предполагал, что если в атмосфере есть два компонента, скажем, окислитель и окисляемый им газ, которые должны реагировать друг с другом, то это выдаёт нам место, где жизнь может вмешиваться в геохимические процессы, постоянно пополняя копилку такой пары взаимоисключающих веществ.

Г-н Рейн приводит простейший пример такой пары: метан и кислород. Если их просто оставить в атмосфере, вскоре они превратятся в углекислый газ, и если бы не земная жизнь, именно так на нашей планете всё и случилось бы.

Увы, считают Ханно Рейн и его соавторы, поиск такой пары газов, выдающих присутствие жизни, способен увести нас с пути истинного. Любая далёкая экзопланета может иметь луну (или даже много лун), причём с собственной атмосферой. Между тем если свет родительской звезды пройдёт через атмосферу планеты и её спутника, то на Земле астрономы извлекут из него данные о двух наборах газов, причём таких, которые могут быть взаимоисключающими. Пример: представьте, что вокруг Земли крутился бы Титан. Свет Солнца прошёл бы через две атмосферы — его и земную, и гипотетические астрономы-инопланетяне радостно заключили бы, что у нас тут явно есть жизнь.

Исследователи попробовали смоделировать пару таких ситуаций. Вначале они провели модельный спектральный анализ атмосферы одиночной планеты, а затем и анализ света, пронзившего как газовую оболочку планеты, так и атмосферу её спутника. И немного предсказуемо получилось, что различить данные спектрального анализа в обоих случаях чрезвычайно сложно, чтобы не сказать — невозможно. Да ладно, заявите вы, какова вероятность того, что один и тот же луч света пройдёт через атмосферу огромной планеты и её скромного по размерам спутника? Увы, как ни мал такой шанс, пренебречь им невозможно: заявление «Жизнь вне Земли есть!» по-хорошему требует стопроцентной уверенности в его истинности.

Как замечает г-н Рейн, такую проблему можно решить, только если найти все луны экзопланеты. Однако при текущем уровне техники сделать это нельзя: земляне пока не зарегистрировали ни одной экзолуны! Более того, при нынешних технических возможностях вообще неясно, когда мы обретём такой уровень чувствительности.

Это красивый и одновременно остроумный сценарий ложного обнаружения следов внеземной жизни в атмосферах экзопланет. Любой из вас дополнит его кучей собственных схем. Скажем, легко представить, как покрытое азотно-водно-метановым льдом крупное тело вроде Тритона или Плутона из-за гравитационных воздействий больших планет оказывается близко к местному Солнцу, которое испаряет его льды, создавая временную, но довольно плотную азотную атмосферу, а ультрафиолет расщепляет молекулы воды на кислород и водород, причём последний улетает. Вместе с растаявшим метановым и углекислотным льдом всё это создаст картину кислородно-азотной атмосферы со следами метана — типичной ранней Земли с большим количеством заинтересованных в метане бактерий. 

Думаете, нереально? Отнюдь: почти все астрономы уверены, что так называемые горячие юпитеры и даже тёплые нептуны из других планетных систем не образовались на близких к звезде орбитах, а мигрировали туда из отдалённых районов своих систем. Учитывая, что планеты-гиганты в нашей собственной системе имеют множество крупных спутников, миграция вышеописанного свойства для льдистых тел может быть обычным делом...

В общем, точные и убедительные свидетельства, выводимые из одного только состава экзопланетной атмосферы, действительно выглядят весьма малореальными: всегда можно подобрать такую интерпретацию спектрографических данных, которая будет свидетельствовать не в пользу возможности существования жизни вне Земли.

Что же, неужели всё так плохо? Авторы рассматриваемой работы, не стесняясь, пишут: «Мы показываем, что выявление биосферы на экзопланете может быть вне наших возможностей в обозримом будущем». Но мы не были бы так категоричны. Сами учёные замечают, что их расчёты относятся к планетам земных размеров, вращающихся у звёзд типа Солнца. А это типичный гелиоцентризм: большинство планет Вселенной, по всей видимости, крутятся вокруг куда более массовых красных карликов, где зона обитаемости много ближе к родительской звезде, чем у нас. Следовательно, сравнительные размеры и самой планеты, и её атмосферы на фоне местной звезды там будут существенно больше, а возможности для анализа химического состава — куда шире.

Кроме того, полагают г-н Рейн и Ко, если наблюдаемая планета будет ближе 10 парсек (32,6 светового года), то большие телескопы, размещённые в космосе, могут выявить данные по атмосфере именно планеты и отделить их от спектральных данных, касающихся экзолуны. Иными словами, если нам сильно повезёт, и тело, похожее на Землю по всем параметрам, окажется чрезвычайно близким к нашей системе (желательно в считанных световых годах), да ещё и у красного карлика, то надежда на однозначное определение признаков жизни есть. 

Но это если не вспоминать о том, что следы взаимнореагирующих газов пока не удалось удачно интерпретировать даже на ближайшей к Земле планете...

Источник: Компьюлента