|
Внеземной разум прячется от нас за светом звезд
|
|
|
|
Несет ли свет далеких звезд информацию о наличии жизни за пределами Солнечной системы? Возможно, найти ответ на этот вопрос поможет гигантский космический зонтик, рассказывает корреспондент BBC Future. Поиски внеземного разума превратились из научно-фантастического сюжета в реальность. За последние несколько лет астрономы открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы (так называемых экзопланет).
|
|
|
|
По всей видимости, на каждую звезду в нашей галактике приходится в среднем как минимум по одной планете. Существование такого количества планет повышает вероятность того, что, по крайней мере, на одной из них существует жизнь – и не исключено, что существует даже "близнец" Земли.
|
 |
|
Это предположение превращает поиски признаков разумной жизни в космосе в серьезное научное предприятие, достойное прилагаемых усилий.
|
|
|
|
"От вопроса о том, существуют ли во Вселенной другие планеты, мы готовы перейти к следующему вопросу - есть ли на них жизнь, - говорит Ник Сиглер, главный технический специалист программы НАСА по изучению экзопланет. - Для НАСА это означает необходимость коренным образом пересмотреть свой подход к поискам внеземного разума и к будущему планетологии как науки".
|
|
|
|
Проблема заключается в том, что обнаружить признаки жизни на другом небесном теле с расстояния в миллионы километров труднее, чем может показаться - особенно если эта жизнь не наделена разумом.
|
|
|
|
Недавно мы разговаривали с исследователем Сарой Сигер, которая занимается поиском жизни на экзопланетах. Она уверена, что для этого необходимо анализировать атмосферный состав далеких миров.
|
|
|
|
Одна из технологий, предлагаемых в помощь Сигер и другим охотникам на инопланетян, на первый взгляд может показаться сумасбродной.
|
|
|
|
Идея заключается в том, чтобы отправить в космос аппарат под названием Starshade ("Звездный зонтик"), внешне похожий на гигантский подсолнух.
|
|
|
|
Этот космический зонтик должен заслонять собой свет, идущий от далекой звезды - чтоб за ее планетами можно было наблюдать в телескоп и, возможно, обнаружить на них признаки жизни.
|
|
|
|
"Если наша цель - обнаружить близнеца Земли, скажем, в ближайшую пару десятилетий, то нам несомненно потребуется Starshade", - говорит Сигер, работающая в Массачусетском технологическом институте.
|
|
|
|
Дело в том, что яркость звезды, схожей по размерам с Солнцем, в 10 миллиардов раз превышает яркость планеты размером с Землю.
|
|
|
|
Единственная возможность для астрономов засечь хоть какой-то намек на внеземную жизнь (скорее всего, в виде микроорганизмов) - это каким-то образом заслонить свет, идущий от материнской звезды, чтобы можно было наблюдать в телескоп собственно за планетой.
|
|
|
|
Предлагаемая методика космического зонтика коренным образом отличается от основного метода, при помощи которого астрономы до сих пор открывали и изучали планеты за пределами Солнечной системы.
|
|
|
|
Из-за большой удаленности экзопланет, их малых размеров и слабой яркости ученые открывают их методами непрямого наблюдения – например, они регистрируют уменьшение яркости звезды при прохождении планеты по ее диску (так называемый транзитный метод), или же замеряют гравитационные возмущения звезды, свидетельствующие о наличии у нее планет.
|
|
|
|
Но для того чтобы обнаружить жизнь в космосе, требуется нечто новое.
|
|
|
|
Ученые рассчитывают путем анализа атмосферного состава экзопланет обнаружить присутствие химических элементов, указывающих на наличие жизни - таких как кислород, который составляет 20% земной атмосферы.
|
|
|
|
"Если на экзопланете нет жизни в виде растений или фотосинтезирующих бактерий, то и кислорода в ее атмосфере практически не должно быть", - отмечает Сигер.
|
|
|
|
По этой причине присутствие кислорода считается одним из наиболее достоверных признаков наличия живых организмов.
|
|
|
|
Однако побочными продуктами жизни на Земле являются, помимо кислорода, и другие газы, а инопланетная атмосфера может в этом смысле серьезно отличаться от земной.
|
|
|
|
Трудность заключается в том, чтобы установить происхождение химических элементов в атмосфере экзопланеты.
|
|
|
|
Хотя никто до сих пор не нашел никаких признаков жизни за пределами Земли, астрономам уже удалось проанализировать атмосферный состав ряда экзопланет.
|
|
|
|
Когда планета проходит по диску звезды, звездный свет проходит через ее атмосферу. При этом молекулы атмосферных газов поглощают световые волны определенной длины, в зависимости от химического состава атмосферы.
|
|
|
|
Устанавливая, какие именно волны оказываются поглощенными, астрономы могут определить, из каких газов состоит атмосфера.
|
|
|
|
Ученые надеются, что транзитный метод наблюдения можно будет использовать для более тщательного анализа атмосферы экзопланет при помощи новых мощных телескопов, таких как "Космический телескоп имени Джеймса Вебба", который планируется вывести в космос в 2018 г.
|
|
|
|
Не исключено, что телескоп Вебба сможет даже обнаруживать признаки жизни. "Возможно, нам с ним в этом отношении повезет", - говорит Сиглер.
|
|
|
|
Но транзитный метод годится лишь для планетарных систем, обращающихся вокруг небольших звезд спектра M, а не для звезд солнечного типа.
|
|
|
|
Поэтому Сигер и другие астрономы надеются на то, что проект Starshade воплотится в жизнь.
|
|
|
|
Starshade планируют запустить и развернуть в комплексе с собственным телескопом - по достижении заданной точки в открытом космосе зонтик диаметром в 34 м раскроется.
|
|
|
|
Зубчатая форма его лепестков объясняется необходимостью убрать эффект дифракции, при которой световые волны огибают край зонтика и дают нежелательную засветку на телескоп.
|
|
|
|
Зонтик и телескоп затем будут разведены на расстояние до 50 000 км - почти в 4 раза больше диаметра Земли.
|
|
|
|
Воплотить эту идею будет непросто. Но ученые доказали на практике (в пустыне, при помощи лампы, макета космического зонтика и фотоаппарата), что данная технология будет работать.
|
|
|
|
Джереми Касдин из Принстонского университета, один из ведущих исследователей по проекту Starshade, проводит лабораторные тесты с масштабной моделью Starshade диаметром около 5 см - при этом длина моделируемой области составляет 78 м.
|
|
|
|
При условии достаточного финансирования и соблюдения графика НАСА может запустить Starshade уже в 2026 г.
|
|
|
|
"На данный момент мы не видим никаких технических препятствий к завершению работ по созданию Starshade и его запуску в следующем десятилетии", - говорит Касдин.
|
|
|
|
Starshade - не единственный проект, призванный заблокировать звездный свет. Его запуск совпадет с запуском WFIRST - космического телескопа нового поколения, который, как ожидается, будет нести на борту прибор под названием коронаграф, который способен отфильтровывать свет звезды непосредственно внутри телескопа.
|
|
|
|
"Неплохо иметь запасной вариант на случай, если основной план не сработает", - комментирует Сиглер.
|
|
|
|
Принцип работы коронаграфа проверен временем. Его изобрели в 1930-х для изучения короны Солнца.
|
|
|
|
Теперь же он может помочь астрономам с поисками близнеца Земли. Однако, по словам Сиглер, данная технология еще не вполне отработана.
|
|
|
|
Коронаграфы - это сложные и хрупкие приборы, очень чувствительные к высоким температурам и к вибрациям, вызванным работой системы ориентирования космического аппарата.
|
|
|
|
Любое нарушение точных настроек коронаграфа приведет к тому, что в телескоп попадет звездный свет и погубит результаты наблюдений.
|
|
|
|
Частично искажения можно компенсировать за счет применения в телескопе так называемых адаптивных (или деформируемых) зеркал, но существующие на данный момент телескопы не в состоянии засечь экзопланету земных размеров на фоне звездного света.
|
|
|
|
А вот Starshade, как ожидается, будет надежно блокировать звездный свет. Все что нужно для работы этой системы - телескоп относительно простой конструкции и небольших размеров.
|
|
|
|
Такой прибор будет довольно дешево и просто сконструировать. Кроме того, не исключено, что Starshade вообще не понадобится собственный телескоп – космический зонтик мог бы работать совместно с обсерваторией WFIRST.
|
|
|
|
Охота на планеты-близнецы Земли набирает темп. "Изучение экзопланет самых разных размеров само по себе очень важно для науки, но все-таки большинству из нас хотелось бы обнаружить экзопланету земных размеров", - говорит Касдин.
|
|
|
|
Если это произойдет, несомненно, следующим на очереди будет вопрос о наличии на такой планете жизни - и тогда проекты наподобие Starshade придутся очень кстати.
|
|
|
|
http://www.bbc.com/russian/science/2015/12/151208_vert_fut_space_parasol_to_catch_aliens
|
