Прорыв в поисках внеземной жизни

  Обнаружение доказательств того, что инопланетная жизнь существует – голубая мечта любого исследователя космоса. В самом деле, не только специалисту, но даже простому неравнодушному к науке человеку будет небезынтересно узнать – одиноки ли мы в бесконечном пространстве, именуемом космосом. И вопрос этот несколько шире, нежели простое объяснение возникновения воспроизводящих самих себя субстанций: сложных молекул, микроскопических и громадных живых организмов.
  На данном перекрёстке схлестнулись также и представители разных взглядов на принцип происхождения жизни. Так приверженцы материального подхода склонны предполагать, что первая способная воспроизводить саму себя молекула возникла в некоем древнем «бульоне» из различных химических соединений под воздействием естественных физико-химических процессов (удар молнии, извержение вулкана, перепады давления и температуры и т.д.). А вот сторонники теории высшего разума всю заслугу зарождения и развития животного и растительного мира на планете Земля приписывают неким высшим силам. Причём, в роли создателя может выступать как божественный замысел, так и другие формы разумной жизни – некие инопланетные цивилизации, достигшие феноменальных успехов в своём развитии и с какой-то целью заселившие Землю живыми организмами.
  Очевидно, что неудачи в поисках внеземных форм жизни добавляют очков сторонникам божественной основы мироздания. Открытие же любого живого вируса – обитателя любого космического тела за пределами Земли заметно ослабило бы религиозные позиции.

Где искали? Планета Марс.

  «Есть ли жизнь на Марсе?» - не найдётся, пожалуй, взрослого человека в нашей стране, которого эта фраза не заставила бы внутренне улыбнуться. Ещё на заре 20 века человечество верило в то, что другие планеты солнечной системы обитаемы. Особое место в ряду потенциальных обитаемых миров занимает Марс. Тому есть множество причин – относительная близость к Земле, эта планета часто и подолгу видна на небосклоне (в отличие от, например, Венеры), чарующий кровавый цвет. Но, так или иначе, а писатели фантасты и кинорежиссёры наперебой предлагали свои версии существования жизни на красной планете.
  И сейчас человечество близко к разрешению извечной загадки как никогда. Марсоход Кьюриосити, раскатывающий по сыпучим пескам нашего космического соседа оснащён всевозможными инструментами, способными с высокой точностью обнаружить как саму марсианскую жизнь, при наличии таковой разумеется, так и её химический след. Более того, в последние годы найдены практически неопровержимые доказательства существования на Марсе жидкой воды (необходимое условие функционирования белковых организмов земного типа).
  Но… Пока, к сожалению, обнаружить вещества или компоненты, подтверждающие наличие в красных песках хотя бы простейших микроорганизмов или вирусов не удалось.
  Что тому виной? Дело в том, что марсианские условия, даже несмотря на возможное наличие на небесном теле жидкой воды, на сегодняшний день не так уж гостеприимны для живых организмов. Так температура у поверхности планеты колеблется от +20 °C (непродолжительное время иногда может наблюдаться в экваториальных районах) до -140 °C. Атмосферное давление составляет около одной тысячной от земного, а содержание кислорода столь мало, что находится практически на уровне математической погрешности.
  Но кроме жуткого холода и отсутствия кислорода возможных обитателей красной планеты поджидает ещё один «сюрприз». Как утверждают учёные, Марс не обладает, как наша родная планета, активным железным ядром и, соответственно – собственным магнитным полем. А ведь землян именно магнитное поле защищает от смертоносного солнечного ветра из альфа и бета частиц. Лишённая же такого щита марсианская поверхность, во всяком случае сторона, обращённая к солнцу, буквально «купается» в жестких космических лучах.

Спутники планет гигантов.

  Однако есть в солнечной системе места, где жидкая вода, предположительно, имеется более чем в избытке. Это спутники наших планет гигантов.
 Европа – спутник Юпитера, один из тех самых четырёх, открытых Галилео Галилеем с помощью своего первого телескопа, и названных впоследствии Галилеевыми. Данное космическое тело находится на шестой по счёту орбите от материнской планеты. Образовалось, по видимому, как и основная масса юпитерианских спутников, из начального газопылевого облака. Примечательно внутреннее строение Европы. Ещё изучая фотографии её поверхности, присланные на Землю Воеджерами 1 и 2, учёные обратили внимание на образования в виде длинных прямых линий и предположили, что это не что иное, как трещины в какой – то твёрдой коре, покрывающей жидкую субстанцию.
   В современном представлении Европу покрывает океан из жидкой воды толщиной порядка 80…120 километров. Поверхность океана – ледяной щит (спутник не имеет сколько-нибудь серьёзной атмосферы и в условиях космического холода образование ледяного щита – неизбежность) мощностью от 10 до 30 километров. Сам океан, как предполагается, солёный, так как покоится на минеральном основании и достаточно тёплый. Что его подогревает?
  Космический аппарат «Галилео» в конце прошлого столетия открыл у Европы магнитное поле, что говорит о наличии активного и горячего металлического ядра у спутника, это немного необычно для небольших космических тел. Предполагается, что активность ядру придают мощные приливные процессы, происходящие под поверхностью (вращается ведь Европа вокруг самой тяжёлой планеты солнечной системы).
 Некоторые учёные предполагают, что в подлёдном океане Европы вполне может существовать инопланетная жизнь простейших форм. В пользу таких смелых предположений говорит присутствие как одноклеточных, так и довольно сложных существ вблизи жерл земных подводных вулканов, так называемых «чёрных курильщиков».
  Однако, по крайней мере, в ближайшее пару сотен лет получить подтверждение или опровержение данной научной гипотезы скорее всего, увы, не удастся. Ведь для того, чтобы отправить в предполагаемую среду обитания автоматическую исследовательскую миссию (о пилотируемой не стоит и говорить), мало преодолеть более пяти астрономических единиц – около миллиарда километров. Космический корабль требуется не только посадить на ледяную поверхность, требуется каким-то образом переместить его под ледяной панцирь многокилометровой толщины. А это проблематично было бы сделать даже на Земле. Тем более следует учитывать тот факт, что водяной лёд в условиях открытого космоса – совсем не та хрупкая субстанция, к которой мы привыкли. Вода при температурах близких к абсолютному нулю приобретает прочностные характеристики близкие к закалённой стали.
   А посему, оставим вопрос «есть ли жизнь на Европе» на растерзание нашим потомкам, а сами удалимся от нашего светила ещё на полмиллиарда километров. Вокруг второй по величине планеты солнечной системы вращается довольно примечательное космическое тело. Речь идёт о спутнике Сатурна Энцеладе – небольшом небесном теле диаметром всего лишь около полутысячи километров.
   До начала нулевых годов третьего тысячелетия Энцелад рассматривался не более чем летающий вокруг Сатурна мёртвый кусок водяного льда и замороженных газов. Но всё изменилось, когда космический аппарат Кассини сфотографировал Энцелад на фоне Солнца. В лучах светила на изображении кромки спутника были замечены образования, напоминающие водяные гейзеры. Более того, в инфракрасном свете на поверхности планетоида проступили так называемые «тигровые полосы», являющиеся областями с более высокой, по сравнению с остальной поверхностью, температурой.
   Всё это позволило предположить, что четырнадцатый спутник Сатурна не так уж холоден, как предполагалось. По современным представлениям Энцелад, как и Европа, представляет собой каменное основание, окружённое океаном из жидкой воды, покрытым ледяной коркой. Внутренняя температура океана по некоторым оценкам может достигать 90…100 °C в нижних придонных слоях. Такая теплота энцеладианского океана может быть обусловлена как трением глубинных пород друг о друга в результате гравитационного воздействия Сатурна, так и распадом содержащихся в ядре радиоактивных элементов.
   Отличие от рассмотренной ранее Европы очевидно – наличие гейзеров, выбрасывающих водяной пар на высоту до 250 километров. Это делает возможным сбор и анализ образцов без привлечения дорогостоящих миссий, связанных с посадкой на небесное тело.
   Пока химический состав выбросов изучался лишь на расстоянии. Однако даже спектрографические данные внушают надежду. Кроме водяного пара в выбросах обнаружены примеси сложных углеводородов.
   На сегодняшний день именно Энцелад представляется самым перспективным небесным телом для учёных космобиологов. Именно на нём вероятнее всего может быть обнаружена инопланетная жизнь в Солнечной системе

Экзопланеты.

   Однако чаще в представлении землян инопланетяне всё же являлись существами, заселяющими небесные тела, вращающиеся вокруг далёких и чужих солнц. Не так давно астрономам стали доступны методы, позволяющие определять наличие планет у других звёзд. На первых порах аппаратура позволяла обнаруживать планеты огромных размеров (больше или сопоставимых по величине с Юпитером). Затем методы исследований становились всё совершеннее.
  На сегодняшний день известно более двух тысяч экзопланет. Открытые за пределами солнечной системы планеты сильно отличаются друг от друга как размерами, так и звездами, вокруг которых они вращаются. Одни имеют размеры сравнимые с нашей Землёй и вращаются вокруг тусклых красных карликов, находясь от них на огромном расстоянии. Такие планеты можно сравнить с нашими транснептуновыми объектами – безжизненными ледяными глыбами. Другие имеют массу в несколько раз большую Юпитера, представляя собой скорее этакие «недозвёзды» и вращаются вокруг своих родных звёзд по таким маленьким орбитам, что буквально «купаются» в их протуберанцах. Искать жизнь, по крайней мере известных нам форм, на этих огненных шарах ещё бесполезнее.
  Как только были обнаружены первые планеты за пределами нашей системы, учёных, естественно, стало интересовать наличие планет в обитаемых зонах. Обитаемая зона (зона Златовласки, как именуют её англичане) такое расстояние от материнской звезды, на котором поверхность небесных тел теоретически может быть полностью или частично покрыто жидкой водой.
  На сегодняшний день известно около полусотни экзопланет, предположительно находящихся в обитаемых зонах своих звёзд. И всё бы ничего, если бы не расстояния. Расстояния до других звёзд просто поражают воображение. Для его измерения даже, чтобы не путаться с огромным количеством нулей, применяются особые единицы – световые годы. Световой год – расстояние, которое луч света проходит за один земной год или 365 земных суток:

 365 суток ? 24 ч ? 60 мин ? 60 секунд = 31 536 000 секунд

 Учитывая, что скорость света в вакууме составляет порядка 300 000 километров в секунду, световой год будет равен:

 31 536 000 секунд ? 300 000 км/с = 9 460 800 000 000 километров

   Для сравнения:

 световой год = 9 460 800 000 000 км
 расстояние от Солнца до Плутона = 6 000 000 000 км
 расстоянии от Земли до Солнца = 150 000 000 км
 расстояние от Земли до Луны = 390 000 км
 длина земного экватора = 40 000 км

  Учитывая, что до карликовой планеты Плутон миссия «Новые горизонты» добиралась около девяти лет, преодоление расстояния хотя бы в один световой год становится критическим испытанием (если вообще преодолимым) для современной техники. Мощность разгонных двигателей, проблемы со связью на таком громадном расстоянии и т.д. и т.п.
  Поэтому преодоление расстояний в десятки, сотни, а то и тысячи световых лет на сегодняшний день – удел фантастов, ну или околонаучных шарлатанов из жёлтой прессы.

  Надежда из созвездия кентавра.

   Самой близкой к Солнечной системе звездой из известных нам светил является альфа Центавра. Звёзды в каждом созвездии обозначаются литерой греческого алфавита: альфа, бета, гамма и т.д. в порядке убывания яркости, «альфа Центавра» - значит самая яркая звезда в этом созвездии. Расстояние до неё «всего лишь» чуть более 4 световых лет и если не сейчас, то, возможно, в обозримом будущем технологии, появляющиеся в распоряжении землян, позволят отправить к нашей звёздной соседке хотя бы автоматическую миссию.
Сама звезда альфа Центавра не простая, она состоит из трёх отдельных объектов.
               
 
                                

  Две звезды: альфа Центавра (А) и альфа Центавра (В) являются центром системы. Оба солнца вращаются друг вокруг друга, а точнее – вокруг общего центра масс. Радиус вращения сопоставим по размерам с орбитами наших планет гигантов (чуть больше расстояния от Солнца до Урана). Период обращения составляет около 80 лет.
  Данная звездная система может обладать как общими планетами, так и космическими телами, вращающимися вокруг каждой звезды в отдельности. Такая комбинация, безусловно, может быть интересна планетологам, но никак не астробиологам. Ведь планета, вращаясь вокруг одной из звезд двойной системы чтобы не быть «украденной» соседкой (тогда ни о какой стабильной орбите не может быть и речи), очевидно должна быть расположена достаточно близко к своему солнцу. Хотя бы как наш Меркурий, солнечная сторона которого нагревается так, что на любом камушке будет плавиться свинец. Температура же на теневой стороне нашей ближайшей к Солнцу планеты понижается далеко за минус сто.
  Орбита небесного тела, которое теоретически может вращаться вокруг обеих звезд, так же вряд ли будет отвечать условиям зарождения и поддержания углеродной жизни. Расчёты показали, что орбита такого странника для того, чтобы быть устойчивой, должна быть достаточно большого диаметра. Опять – мёртвый замерзший мир.

Прорыв в исследованиях?

   Однако, как уже говорилось, рассматриваемая система состоит из трёх звезд. Третья в семье – альфа Центавра (С) является спутником пары (А) и (В), звезда имеет собственное имя Проксима.
 Проксима Центавра – красный карлик, звезда очень маленького (по космическим меркам) размера, в несколько раз меньше нашего Солнца. Диаметр Проксимы сравним с диаметром Юпитера. Вращается этот «малыш» вокруг главных звезд системы по орбите с радиусом порядка 700 астрономических единиц. Один оборот, этакий звёздный год, на ?Центавра (С) длится около миллиона лет.
   Долгое время учёным не удавалось обнаружить доказательства существования планет у этой звезды, а очень хотелось. Ведь в настоящее время Проксима Центавра располагается с «солнечной» стороны, то есть находится в точке орбиты, обращённой к солнцу, что делает её на целую четверть светового года к нам ближе.
 И вот наконец в 2016 году европейским исследователям удалось получить данные, указывающие на наличие спутника у звезды. Мало того, данные, полученные астрономами, указывают на то, что планета имеет размеры сопоставимые с размерами Земли, да ещё и находится в обитаемой зоне – на расстоянии, допускающем наличие на экзоземле жидкой воды. Год на планете длится всего 11 дней, она вращается чрезвычайно близко от своего светила, но учитывая маленький размер материнской звезды и слабую её светимость, температура на спутнике Просимы должна быть довольно комфортной.
   Неприятность, правда, заключается в том, что красный карлик Проксима Центавра нестабилен, это вспыхивающая звезда переменной яркости. Причём вспышки сопровождаются увеличением яркости звезды в несколько раз. Кроме того, эти катаклизмы порождают и сильное повышение рентгеновского фона. Живым существам – обитателям планеты было бы крайне сложно приспособиться к такому строптивому характеру своего красного солнца.
  Потенциальные живые организмы в таких условиях должны быть хорошо защищены, например, слоем грунта, обитать в океане или же атмосфера планеты должна обладать необыкновенными защитными свойствами.
  Некоторые учёные, впрочем, склонны мысленно наделить обитателей планеты, вращающейся вокруг альфы Центавра (С) некоторыми способностями, благодаря которым организмы могли бы успешно существовать в условиях повышенного излучения, в том числе и рентгеновского. К таким свойствам биологических объектов можно отнести способность к флуоресценции. По мнению астробиологов, это может служить защитой от жёстких коротковолновых электромагнитных атак.
  И уж совсем фантастическое предположение – свойство светиться в темноте поможет землянам обнаружить эти самые скопления живых существ на поверхности самой близкой к земле экзопланеты.
  Но, несмотря на оптимизм некоторых представителей высокой науки, проверить все гипотезы, касающиеся звезд системы альфа Центавра, удастся, видимо к великому сожалению, нескоро. Виной всему всё то же громадное расстояние, непреодолимое пока имеющимися в нашем распоряжении техническими средствами в приемлемые сроки. Отправлять исследовательскую миссию, способную достичь цели путешествия за срок в тысячу лет…
  Но, может быть, исследования в области разработки ядерных межпланетных двигателей или конструирование космического паруса приблизит этот день. А пока исследователи прикованы к Земле, говорить о каких-либо достаточно точных методах исследования поверхности экзопланет, пусть и расположенных в ближайшей звёздной системе, увы, не приходится.

 

ПечатьE-mail