Найти тему

Чужие Земли: как найти пригодные для жизни миры в нашей галактике

Оглавление

Интервью с Лизой Кальтенеггер, директором-основателем Института Карла Сагана, о современных поисках ответа на извечный вопрос: "Одиноки ли мы в космосе?".

Лизе Кальтенеггер. Фото с её персонального сайта lisakaltenegger.com.
Лизе Кальтенеггер. Фото с её персонального сайта lisakaltenegger.com.

На этой неделе, пишет Марсело Глейзер — профессор естественной философии, физики и астрономии в Дартмутском колледже, я с удовольствием делюсь с вами своими вопросами Лизе Кальтенеггер и её ответами о её новой книге "Чужие Земли: Новая наука о поисках планет в космосе". Лиза - всемирно известный астробиолог и директор Института Карла Сагана при Корнельском университете. В начале этого года мы вместе с ней и Сарой Ванна опубликовали статью, в которой предложили новую стратегию выявления планет, имеющих схожие характеристики с Землей в разные периоды ее эволюции. Жизнь обнаруживает своё присутствие в атмосферах планет, и поиск живых миров на самом деле является поиском "биосигнатур", которые мы связываем с жизнью, по крайней мере, с жизнью, какой мы ее знаем. Помимо того, что Лиза - выдающийся ученый, она является одним из самых увлекательных лекторов, которых я знаю, а ее заразительный энтузиазм постоянно присутствует в ее книге, которую обязательно нужно прочитать.

Объясните, что такое астробиология и почему она так интересна. Как вы в это попали?

Мы живем в невероятную эпоху исследований. Мы открываем не просто новые континенты, как древние исследователи, а целые новые миры, вращающиеся вокруг других звезд. С тех пор как в 1995 году была открыта первая внесолнечная планета, астрономы обнаружили более пяти тысяч других в нашем космическом соседстве. Удивительно, но это означает, что каждый второй день, с тех пор как мы создали первый прибор, достаточно чувствительный для их обнаружения, открывается один новый мир. И мы заметили пока только те, которые легко найти, - верхушку айсберга.

Планеты настолько распространены, что вращаются вокруг большинства звёзд. А в нашей галактике, Млечном Пути, насчитывается около двухсот миллиардов звезд. Это ошеломляющее число говорит о том, что только в нашей галактике существуют миллиарды и миллиарды новых миров, которые можно исследовать.

Решение загадки этих новых миров требует использования широкого спектра инструментов, таких как выращивание разноцветной биоты в нашей биологической лаборатории, плавление и отслеживание свечения крошечных лавовых миров в нашей геологической лаборатории, разработка строк кода на моем компьютере и погружение в долгую историю эволюции Земли в поисках подсказок о том, что искать. Используя Землю в качестве лаборатории, мы можем проверять новые идеи и противостоять вызовам с помощью данных, вдохновенного любопытства и видения. Это взаимодействие между лучистыми фотонами, клубящимся газом, облаками и динамическими поверхностями, управляемыми строками кода в моем компьютере, создает симфонию возможных миров - одних ярких с огромным разнообразием жизни, других пустынных и бесплодных.

До сих пор, несмотря на утверждения об обратном, мы не нашли никаких окончательных доказательств существования жизни на других планетах. До тех пор пока мы не найдем их, мы будем продолжать совершенствовать наш инструментарий и искать признаки инопланетной жизни тяжелым путем: планета за планетой и луна за луной. Сейчас начинается самый захватывающий этап.

Как мы сможем найти признаки жизни (или биологической активности), читая спектры планетарных атмосфер?

Признаки жизни написаны в свете планеты - если вы умеете его читать. Свет несет энергию, и если на молекулу попадает нужная энергия, она качается и вращается. Как штампы в паспорте говорят о том, какие страны посетил путешественник, так и химический состав атмосферы чужого мира закодирован в свете, который попадает в мой телескоп оттуда - включая любые признаки жизни на этом другом мире.

JWST - первый телескоп, способный улавливать достаточно света с помощью своего 6,5-метрового зеркала, чтобы исследовать химический состав атмосферы других скалистых миров. Размер - это ключ к сбору света. Представьте себе ведро - чем оно больше, тем больше дождевой воды оно может собрать. Зеркало телескопа работает так же - чем оно больше, тем больше света оно может собрать.

Можете ли вы перечислить три основных момента вашей книги?

В книге "Чужие Земли" я предлагаю вам отправиться в захватывающее и удивительное путешествие в поисках жизни в космосе.

1. Миллиарды возможностей. У каждой пятой звезды есть планета, которая потенциально может быть похожа на нашу - не слишком горячая, не слишком холодная, достаточно маленькая, чтобы быть камнем, как Земля, и, следовательно, допускать наличие жидкой воды на своей поверхности. В нашей галактике, Млечном Пути, насчитывается около 200 миллиардов звезд, а это значит, что в космосе существуют миллиарды и миллиарды возможностей для существования миров, подобных нашему. Сейчас мы живем в золотую эру исследований, впервые изучая эти миры с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб".

2. Невероятное разнообразие миров, обращающихся вокруг других звезд. Некоторые из обнаруженных нами экзопланет потрясли наше мировоззрение. Некоторые из них оказались совершенно неожиданными: одни покрыты океанами магмы, другие представляют собой выжженные пухлые шары газа, проносящиеся рядом со своими родительскими звездами, а третьи - одинокие странники в космосе. Окунувшись в мир вымышленных планет в книге "Чужие Земли", вы обнаружите, что некоторые из этих экзопланет еще более странные, чем миры, представленные в научной фантастике. Тем не менее, некоторые из них начинают понемногу напоминать дом.

3. Ключ к поиску жизни в космосе - история Земли, разнообразная биота и творческий потенциал. Наша планета сильно изменилась в ходе своей эволюции: Смог бы путешественник во времени узнать нашу молодую планету? Нет ни Гималаев, ни Альп, ни ориентиров, которые можно было бы отыскать, - континенты разрываются на части и вновь и вновь сменяют друг друга на протяжении всей истории Земли. Нет привычных созвездий на ночном небе, которые выглядели бы жутко по-другому, потому что звезды движутся по космосу своим собственным путем. Изменения на Земле и её разнообразная биота дают нам первый намек на то, как искать разнообразную жизнь на других мирах.

Для поиска этих подсказок необходима сеть мыслителей, работающих вместе в разных дисциплинах, множество идей и творческий подход. Сегодня решение загадки новых миров требует использования широкого спектра инструментов из биологии, геологии, компьютерного моделирования, а также обращения к долгой истории эволюции Земли в поисках подсказок. С помощью Земли мы можем проверить новые идеи и противостоять вызовам, опираясь на данные, вдохновенное любопытство и видение.

Я создала Институт Карла Сагана, чтобы соединить идеи самых разных мыслителей в различных дисциплинах новым и творческим способом. Это, в сочетании с использованием истории нашей планеты в качестве Розеттского камня, имеет решающее значение для того, чтобы дать нам наилучший шанс не пропустить признаки жизни на других мирах.

Можете ли вы дать нам краткий обзор шансов найти жизнь в Солнечной системе?

Нахальный ответ гласит, что шансы составляют 50% - плюс-минус 50% процентов. Это означает от всех до ни одного, потому что мы не знаем, насколько легко жизнь может зародиться где бы то ни было. Именно это делает поиск таким увлекательным. Но у нас есть миллиарды возможных мест, где она могла бы зародиться - так не будет ли большим сюрпризом, если мы ничего не найдем?

Что вы имеете в виду, говоря о "Чужих Землях", как мы видим из названия вашей книги?

"Чужие Земли" - это ссылка на миры, которые могут быть похожи на наш, вращающиеся вокруг других звезд. Но это также относится и к нашей планете. Земля настолько сильно изменилась в ходе своей эволюции, что в прошлом она была бы для нас чужим миром - на протяжении большей части своей истории она даже не имела атмосферы, которой мы могли бы дышать. Наша планета превратилась из молодого, враждебного мира, покрытого лавой, в планету с огромными океанами, белыми облаками и голубым светом, рассеянным в нашей атмосфере, - удивительно красивую, хрупкую, бледно-голубую живую планету. Блестящее пятнышко на огромном черном полотне космоса.

История Земли ведет хронику её глубоких преобразований и позволяет впервые взглянуть на разнообразие одного каменистого мира и жизни, которая на нем обитает, намекая на то, что следует искать в просторах космоса.

Я знаю, что это вопрос, на который мы не можем ответить количественно, но как вы думаете, распространены ли в галактике технологические цивилизации? Какой ответ на парадокс Ферми вам больше всего нравится? (Примечание: парадокс Ферми задается вопросом, почему с нами до сих пор не связались инопланетные цивилизации, учитывая, что нашей галактике 10 миллиардов лет).

Мой личный ответ: даже если бы там было много цивилизаций, зачем кому-то связываться с нами? Мы ещё не настолько интересны. В основе парадокса Ферми лежит предположение, что другие цивилизации захотят посетить нас или пообщаться с нами, и что другие виды, если они существуют, будут достаточно любопытны, чтобы общаться. Оставим в стороне вопрос о том, какая атмосфера и среда потребуются потенциальным инопланетным гостям для выживания; насколько интригующей может показаться Земля в качестве места назначения? Земля - моя любимая планета, но с точки зрения технологий мы только начинаем. Правда, двенадцать астронавтов побывали на поверхности Луны, но пока что люди не достигли даже ближайшей планеты, не говоря уже о ближайшей соседней звезде. Если бы у нас был выбор, действительно ли Земля была бы той планетой, которую стоит выбрать? В оптимистичном случае космоса, кишащего дружественными мирами, Земля еще не за столом для взрослых.

Предположение, что тот, кто может нам позвонить, сделает это немедленно, кажется ошибочным, что делает Великое Молчание и ответ на парадокс Ферми менее жуткими.

Учитывая текущие (JWST) и будущие миссии, какие предстоящие наблюдения были бы для вас наиболее интересными?

Пока я печатаю это, космический телескоп Джеймса Уэбба наблюдает за системой Траппист-1 и её семью планетами земного размера, три из которых находятся в обитаемой зоне своей звезды. Потребуется время, чтобы собрать достаточно света и проанализировать данные, но мы действительно живём в удивительное время, когда впервые можем собрать свет от маленького каменистого мира в обитаемой зоне другой звезды и проанализировать его на наличие признаков жизни. Именно поэтому я написала эту книгу сейчас, потому что мы находимся на пороге ответа на вопрос тысячелетней давности: существуют ли другие инопланетные Земли?

Посмотрите на потрясающее небо, найдите свою любимую звезду и позвольте себе погадать. Что, если мы не одни в космосе?

© Перевод с английского Александра Жабского.

Оригинал.

Буду несказанно благодарен если, зайдя однажды, останетесь с каналом навсегда.

Желающие поддержать канал, в ЧЕТВЁРТЫЙ раз поднимающийся из дзеновских руин, могут присылать донаты.

Номер карты Сбербанка — 2202 2068 8896 0247 (Александр Васильевич Ж.). Пожалуйста, сопроводите перевод сообщением: «Для Каморки».

Наука
7 млн интересуются