Пребарување, слушање и мирисање

„Во рок од една деценија, ќе најдеме убедливи докази за живот надвор од Земјата“, рече Елен Стофан, научна директорка на агенцијата, на конференцијата на НАСА за животните светови во вселената во април 2015 година. Таа додаде дека во рок од 20-30 години ќе се соберат непобитни и дефинирачки факти за постоењето на вонземски живот.

„Знаеме каде да бараме и како да гледаме“, рече Стофан. „И бидејќи сме на добар пат, нема причина да се сомневаме дека ќе го најдеме тоа што го бараме. Што точно се подразбирало под небесно тело, претставници на агенцијата не прецизирале. Нивните тврдења укажуваат дека тоа би можело да биде, на пример, Марс, друг објект во Сончевиот систем или некој вид на егзопланета, иако во вториот случај е тешко да се претпостави дека убедливи докази ќе се добијат за само една генерација. Дефинитивно Откритијата од последните години и месеци покажуваат едно: вода - и тоа во течна состојба, која се смета за неопходен услов за формирање и одржување на живите организми - ја има во изобилство во Сончевиот систем.

„До 2040 година, ќе откриеме вонземски живот“, повтори Сет Шостак од НАСА од Институтот СЕТИ во неговите бројни изјави за медиумите. Сепак, не зборуваме за контакт со вонземска цивилизација - во последниве години бевме фасцинирани од новите откритија за токму предусловите за постоење на живот, како што се течните водни ресурси во телата на Сончевиот систем, траги од резервоари и потоци. на Марс или присуство на планети слични на Земјата во животните зони на ѕвездите. Така слушаме за условите погодни за живот и за трагите, најчесто хемиски. Разликата помеѓу сегашноста и она што се случи пред неколку децении е дека сега стапалките, знаците и условите на животот не се исклучителни речиси насекаде, дури и на Венера или во утробата на далечните месечини на Сатурн.

Расте бројот на алатки и методи кои се користат за откривање на такви специфични индиции. Ги подобруваме методите на набљудување, слушање и откривање во различни бранови должини. Во последно време многу се зборува за барање хемиски траги, потписи на живот дури и околу многу далечни ѕвезди. Ова е нашето „шмркање“.

Одлична кинеска крошна

Нашите инструменти се поголеми и почувствителни. Во септември 2016 година, гигантот беше пуштен во употреба. Кинески радио телескоп FASTчија задача ќе биде да бара знаци на живот на други планети. Научниците ширум светот полагаат големи надежи на неговата работа. „Ќе може да набљудува побрзо и подалеку од кога било досега во историјата на истражување на вонземјани“, рече Даглас Вакоч, претседател METI International, организација посветена на потрагата по вонземски форми на интелигенција. БРЗО видното поле ќе биде двојно поголемо од Телескопот Аресибо во Порторико, кој беше во првите редови во последните 53 години.

Настрешницата FAST (сферичен телескоп со отвор од петстотини метри) има дијаметар од 500 m. Се состои од 4450 триаголни алуминиумски панели. Зафаќа површина споредлива со триесет фудбалски игралишта. За да работи, му треба целосна тишина во радиус од 5 километри, па затоа се преселиле речиси 10 лица од околината. луѓе. Радио телескопот се наоѓа во природен базен меѓу прекрасните пејзажи на зелените карстни формации во јужната провинција Гуижоу.

Меѓутоа, пред FAST да може правилно да го следи вонземскиот живот, прво мора правилно да се калибрира. Затоа, првите две години од неговата работа ќе бидат посветени главно на прелиминарно истражување и регулација.

Милионер и физичар

Еден од најпознатите неодамнешни проекти за пребарување на интелигентен живот во вселената е проект на британски и американски научници, поддржан од рускиот милијардер Јури Милнер. Бизнисменот и физичар потрошил 100 милиони долари на истражување кое се очекува да трае најмалку десет години. „За еден ден, ќе собереме онолку податоци колку што собрале други слични програми за една година“, вели Милнер. Физичарот Стивен Хокинг, кој е вклучен во проектот, вели дека потрагата има смисла сега кога се откриени толку многу екстрасоларни планети. „Има толку многу светови и органски молекули во вселената што се чини дека таму може да постои живот“, коментира тој. Проектот ќе се нарече најголема научна студија досега во потрага по знаци на интелигентен живот надвор од Земјата. Предводен од тим научници од Универзитетот во Калифорнија, Беркли, ќе има широк пристап до два од најмоќните телескопи во светот: зелена банка во Западна Вирџинија и Телескопски паркови во Нов Јужен Велс, Австралија.

Оддалеку можеме да препознаеме напредна цивилизација со:

• присуство на гасови, особено загадувачи на воздухот, хлорофлуоројаглероди, јаглерод диоксид, метан, амонијак;
• светла и рефлексии на светлина од објекти изградени од цивилизацијата;
• дисипација на топлина;
• интензивни ослободувања на зрачење;
• мистериозни предмети - на пример, големи станици и бродови во движење;
• постоењето на структури чиешто формирање не може да се објасни со повикување на природни причини.

Милнер воведе уште една иницијатива наречена. Тој вети дека ќе плати 1 милион долари. награди за оној што ќе создаде специјална дигитална порака за испраќање во вселената што најдобро го претставува човештвото и Земјата. И идеите на дуото Милнер-Хокинг не завршуваат тука. Неодамна медиумите објавија за проект кој вклучува испраќање наносонда водена со ласер до ѕвезден систем кој достигнува брзина од ... една петтина од брзината на светлината!

вселенска хемија

Ништо не е поутешно за оние кои бараат живот во вселената од откривањето на добро познатите „познати“ хемикалии во надворешниот дострел на вселената. Дури и облаци од водена пареа „Виси“ во вселената. Пред неколку години, ваков облак беше откриен околу квазарот PG 0052+251. Според современите сознанија, ова е најголемиот познат резервоар на вода во вселената. Прецизните пресметки покажуваат дека доколку сета оваа водена пареа се кондензира, ќе има 140 трилиони пати повеќе вода од водата во сите океани на Земјата. Масата на „резервоарот за вода“ пронајден меѓу ѕвездите е 100 XNUMX. пати поголема од масата на сонцето. Тоа што некаде има вода не значи дека таму има живот. За таа да процвета, мора да се исполнат многу различни услови.

Неодамна често слушаме за астрономски „наоди“ на органски материи во оддалечените агли на вселената. Во 2012 година, на пример, научниците открија на растојание од околу XNUMX светлосни години од нас хидроксиламинкој се состои од атоми на азот, кислород и водород и, кога се комбинира со други молекули, теоретски е способен да формира структури на животот на други планети.

Органски соединенија во протопланетарен диск што орбитира околу ѕвездата MWC 480.

Метилцијанид (CH)₃CN) я цијаноацетилен (HC₃Н) кои беа во протопланетарниот диск што орбитира околу ѕвездата MWC 480, откриена во 2015 година од истражувачите од американскиот центар за астрофизика Харвард-Смитсонијан (CfA), е уште една индикација дека можеби има хемија во вселената со шанса за биохемија. Зошто оваа врска е толку важно откритие? Тие беа присутни во нашиот Сончев систем во времето кога се формираше животот на Земјата, и без нив нашиот свет веројатно немаше да изгледа како што изгледа денес. Самата ѕвезда MWC 480 е двојно поголема од масата на нашата ѕвезда и е оддалечена околу 455 светлосни години од Сонцето, што не е многу во споредба со растојанијата пронајдени во вселената.

Неодамна, во јуни 2016 година, истражувачите од тимот кој меѓу другите ги вклучува и Брет МекГваер од опсерваторијата НРАО и професорот Брендон Керол од Технолошкиот институт во Калифорнија забележале траги од сложени органски молекули кои припаѓаат на т.н. хирални молекули. Хиралноста се манифестира во фактот што оригиналната молекула и нејзиниот огледален одраз не се идентични и, како и сите други хирални објекти, не можат да се комбинираат со превод и ротација во просторот. Хиралноста е карактеристична за многу природни соединенија - шеќери, протеини итн. Досега не сме виделе ниту едно од нив, освен Земјата.

Овие откритија не значат дека животот потекнува од вселената. Сепак, тие сугерираат дека барем некои од честичките потребни за неговото раѓање може да се формираат таму, а потоа да патуваат до планетите заедно со метеорити и други објекти.

Бои на животот

Заслужено вселенски телескоп Кеплер придонесе за откривање на повеќе од сто копнени планети и има илјадници кандидати за егзопланети. Од 2017 година, НАСА планира да користи друг вселенски телескоп, наследник на Кеплер. Транзитен сателит за истражување на егзопланети, TESS. Неговата задача ќе биде да бара екстрасоларни планети во транзит (т.е. минување низ матичните ѕвезди). Со испраќање во висока елипсовидна орбита околу Земјата, можете да го скенирате целото небо за планети кои орбитираат околу светли ѕвезди во наша непосредна близина. Мисијата најверојатно ќе трае две години, во кои ќе бидат истражени околу половина милион ѕвезди. Благодарение на ова, научниците очекуваат да откријат неколку стотици планети слични на Земјата. Понатамошни нови алатки како на пр. Вселенски телескоп Џејмс Веб (Вселенскиот телескоп Џејмс Веб) треба да ги следи и копа веќе направените откритија, да ја испита атмосферата и да бара хемиски индиции кои подоцна би можеле да доведат до откривање на живот.

Проект транзитен сателит за истражување на егзопланети - визуелизација

Меѓутоа, колку што приближно знаеме кои се таканаречените биопотписи на животот (на пример, присуството на кислород и метан во атмосферите), не е познато кој од овие хемиски сигнали од растојание од десетици и стотици светлина години конечно решаваат за ова прашање. Научниците се согласуваат дека присуството на кислород и метан во исто време е силен предуслов за живот, бидејќи не постојат познати неживи процеси кои би ги произведувале двата гаса во исто време. Сепак, како што се испоставува, таквите потписи можат да бидат уништени од егзо-сателити, веројатно орбитирачки егзопланети (како што прават околу повеќето планети во Сончевиот систем). Зашто, ако атмосферата на Месечината содржи метан, а планетите содржат кислород, тогаш нашите инструменти (во сегашната фаза од нивниот развој) можат да ги комбинираат во еден потпис кислород-метан без да ја забележат егзомесечината.

Можеби не треба да бараме хемиски траги, туку боја? Многу астробиолози веруваат дека халобактериите биле меѓу првите жители на нашата планета. Овие микроби го апсорбирале зелениот спектар на зрачење и го претвориле во енергија. Од друга страна, тие рефлектираа виолетово зрачење, поради што нашата планета, кога се гледа од вселената, ја имаше токму таа боја.

За да се апсорбира зелената светлина, се користат халобактерии ретинална, односно визуелна виолетова, која може да се најде во очите на 'рбетниците. Меѓутоа, со текот на времето, експлоататорските бактерии почнаа да доминираат на нашата планета. хлорофилкоја ја апсорбира виолетова светлина и ја рефлектира зелената светлина. Затоа земјата изгледа онака како што изгледа. Астролозите шпекулираат дека во другите планетарни системи, халобактериите може да продолжат да растат, па тие шпекулираат потрага по живот на виолетови планети.

Објектите со оваа боја најверојатно ќе ги види споменатиот телескоп Џејмс Веб, кој треба да биде лансиран во 2018 година. Таквите објекти, сепак, може да се набљудуваат, под услов да не се премногу далеку од Сончевиот систем, а централната ѕвезда на планетарниот систем да е доволно мала за да не се меша со други сигнали.

Други исконски организми на егзопланета слична на Земјата, по секоја веројатност, растенија и алги. Бидејќи тоа значи карактеристична боја на површината, и копно и вода, треба да се бараат одредени бои кои сигнализираат живот. Телескопите од новата генерација треба да ја регистрираат светлината што ја рефлектираат егзопланетите, што ќе ги открие нивните бои. На пример, во случај на набљудување на Земјата од вселената, можете да видите голема доза на зрачење. во близина на инфрацрвено зрачењекој се добива од хлорофилот во вегетацијата. Ваквите сигнали, добиени во близина на ѕвезда опкружена со егзопланети, би укажале дека „таму“ исто така може да има нешто што расте. Грин би го предложил уште посилно. Планета покриена со примитивни лишаи би била во сенка жолчка.

Научниците го одредуваат составот на атмосферите на егзопланетите врз основа на споменатиот транзит. Овој метод овозможува да се проучи хемискиот состав на атмосферата на планетата. Светлината што минува низ горната атмосфера го менува својот спектар - анализата на овој феномен дава информации за елементите присутни таму.

Истражувачите од Универзитетскиот колеџ во Лондон и Универзитетот во Нов Јужен Велс објавија во 2014 година во списанието Proceedings of the National Academy of Sciences опис на нов, попрецизен метод за анализа на појавата на метанот, наједноставниот од органските гасови, чие присуство е општо препознаено како знак за потенцијален живот. За жал, современите модели кои го опишуваат однесувањето на метанот се далеку од совршени, така што количината на метан во атмосферата на далечните планети обично се потценува. Со користење на најсовремени суперкомпјутери обезбедени од проектот DiRAC () и Универзитетот во Кембриџ, симулирани се околу 10 милијарди спектрални линии, кои може да се поврзат со апсорпција на зрачењето од молекулите на метан на температури до 1220 ° C . Списокот на нови линии, околу 2 пати подолги од претходните, ќе овозможи подобро проучување на содржината на метан во многу широк температурен опсег.

Метанот сигнализира можност за живот, додека друг многу поскап гас кислород - Излегува дека нема гаранција за постоење на живот. Овој гас на Земјата главно доаѓа од фотосинтетички растенија и алги. Кислородот е еден од главните знаци на живот. Сепак, според научниците, можеби е грешка да се толкува присуството на кислород како еквивалентно на присуството на живи организми.

Неодамнешните студии идентификуваа два случаи каде што откривањето на кислород во атмосферата на далечна планета може да даде лажна индикација за присуство на живот. Во двата од нив, кислородот се произведувал како резултат на не-абиотски производи. Во едно од сценаријата што ги анализиравме, ултравиолетовата светлина од ѕвезда помала од Сонцето може да го оштети јаглеродниот диоксид во атмосферата на егзопланетата, ослободувајќи молекули на кислород од неа. Компјутерски симулации покажаа дека распаѓањето на CO₂ дава не само₂, но и голема количина на јаглерод моноксид (CO). Ако овој гас е силно откриен покрај кислородот во атмосферата на егзопланетата, тоа може да укаже на лажна тревога. Друго сценарио се однесува на ѕвезди со мала маса. Светлината што ја емитуваат придонесува за формирање на краткотрајни молекули О.₄. Нивното откритие покрај О₂ исто така треба да предизвика аларм за астрономите.

Во потрага по метан и други траги

Главниот начин на транзит кажува малку за самата планета. Може да се користи за да се одреди нејзината големина и растојание од ѕвездата. Методот за мерење на радијалната брзина може да помогне да се одреди нејзината маса. Комбинацијата на двата методи овозможува да се пресмета густината. Но, дали е можно поблиску да се испита егзопланетата? Излегува дека е. НАСА веќе знае како подобро да гледа планети како Кеплер-7 б, за кои телескопите Кеплер и Спицер се користени за мапирање на атмосферските облаци. Се покажа дека оваа планета е премногу жешка за форми на живот како што ја знаеме, со температури кои се движат од 816 до 982 °C. Сепак, самиот факт на вака детален опис на истиот е голем исчекор, со оглед на тоа што станува збор за свет кој е оддалечен сто светлосни години од нас.

Приспособлива оптика, која се користи во астрономијата за елиминирање на пореметувањата предизвикани од атмосферските вибрации, исто така ќе ни се најде. Неговата употреба е да го контролира телескопот со компјутер за да се избегне локална деформација на огледалото (од редот на неколку микрометри), што ги коригира грешките на добиената слика. да функционира Скенер за планети Близнаци (GPI) лоциран во Чиле. Алатката првпат беше лансирана во ноември 2013 година. GPI користи инфрацрвени детектори, кои се доволно моќни да го детектираат светлосниот спектар на темни и далечни објекти како што се егзопланетите. Благодарение на ова, ќе биде можно да се дознае повеќе за нивниот состав. Планетата беше избрана како една од првите цели за набљудување. Во овој случај, GPI работи како соларен коронаграф, што значи дека го затемнува дискот на далечната ѕвезда за да ја покаже светлината на блиската планета.

Клучот за набљудување на „знаците на живот“ е светлината од ѕвезда која орбитира околу планетата. Егзопланетите, минувајќи низ атмосферата, оставаат специфична трага која може да се измери од Земјата со спектроскопски методи, т.е. анализа на зрачењето кое се емитува, апсорбира или расфрла од физички објект. Сличен пристап може да се користи за проучување на површините на егзопланетите. Сепак, постои еден услов. Површините мора доволно да ја апсорбираат или распрснуваат светлината. Планетите што испаруваат, што значи планети чии надворешни слоеви лебдат наоколу во голем облак од прашина, се добри кандидати.

Како што се испоставува, веќе можеме да препознаеме елементи како облачност на планетата. Постоењето на густа облачна покривка околу егзопланетите GJ 436b и GJ 1214b е утврдено врз основа на спектроскопска анализа на светлината од матичните ѕвезди. Двете планети спаѓаат во категоријата на таканаречените супер-Земји. GJ 436b се наоѓа на 36 светлосни години од Земјата во соѕвездието Лав. GJ 1214b е во соѕвездието Ophiuchus, оддалечено 40 светлосни години.

Европската вселенска агенција (ESA) моментално работи на сателит чија задача ќе биде прецизно да ја карактеризира и проучува структурата на веќе познатите егзопланети (ЧЕОПС). Лансирањето на оваа мисија е закажано за 2017 година. НАСА, пак, сака да го испрати веќе споменатиот сателит TESS во вселената во истата година. Во февруари 2014 година, Европската вселенска агенција ја одобри мисијата ПЛАТОН, поврзан со испраќање телескоп во вселената дизајниран да бара планети слични на Земјата. Според сегашниот план, во 2024 година треба да почне да бара карпести објекти со содржина на вода. Овие набљудувања треба да помогнат и во потрагата по егзомесечината, на ист начин како што биле користени податоците на Кеплер.

Европската ЕСА ја разви програмата пред неколку години. Дарвин. НАСА имаше сличен „планетарен ползач“. TPF (). Целта на двата проекти беше да се проучат планети со големина на Земјата за присуство на гасови во атмосферата кои сигнализираат поволни услови за живот. И двете вклучија смели идеи за мрежа на вселенски телескопи кои соработуваат во потрагата по егзопланети слични на Земјата. Пред десет години, технологиите сè уште не беа доволно развиени, а програмите беа затворени, но не беше сè залудно. Збогатени со искуството на НАСА и ЕСА, тие моментално работат заедно на вселенскиот телескоп Веб споменат погоре. Благодарение на неговото големо огледало од 6,5 метри, ќе може да се проучуваат атмосферите на големите планети. Ова ќе им овозможи на астрономите да откријат хемиски траги од кислород и метан. Ова ќе бидат конкретни информации за атмосферите на егзопланетите - следниот чекор во рафинирање на знаењето за овие далечни светови.

Различни тимови работат во НАСА за да развијат нови истражувачки алтернативи во оваа област. Еден од овие помалку познати и сè уште во рана фаза е . Ќе се работи за тоа како да се прикрие светлината на ѕвездата со нешто како чадор, за да можете да ги набљудувате планетите на нејзината периферија. Со анализа на брановите должини ќе може да се одредат компонентите на нивните атмосфери. НАСА ќе го оцени проектот оваа или следната година и ќе одлучи дали мисијата вреди. Ако почне, тогаш во 2022 г.

Цивилизации на периферијата на галаксиите?

Пронаоѓањето на траги од живот значи поскромни аспирации отколку потрагата по цели вонземски цивилизации. Многу истражувачи, вклучувајќи го и Стивен Хокинг, не го советуваат вториот - поради потенцијалните закани за човештвото. Во сериозните кругови, обично не се спомнува никакви вонземски цивилизации, вселенски браќа или интелигентни суштества. Меѓутоа, ако сакаме да бараме напредни вонземјани, некои истражувачи имаат и идеи како да ги зголемат шансите за нивно пронаоѓање.

На пр. Астрофизичарката Росана Ди Стефано од Универзитетот Харвард вели дека напредните цивилизации живеат во густо набиени топчести јата на периферијата на Млечниот Пат. Истражувачот ја претстави својата теорија на годишниот состанок на Американското астрономско друштво во Кисими, Флорида, на почетокот на 2016 година. Ди Стефано ја оправдува оваа прилично контроверзна хипотеза со фактот дека на работ на нашата галаксија има околу 150 стари и стабилни сферични јата кои обезбедуваат добра почва за развој на секоја цивилизација. Тесно распоредени ѕвезди може да значат многу тесно распоредени планетарни системи. Толку многу ѕвезди собрани во топки е добра почва за успешни скокови од едно до друго место, а истовремено да се одржува напредно општество. Близината на ѕвездите во јата може да биде корисна за одржување на животот, рече Ди Стефано.