Как доказать, что на других планетах есть жизнь

Как изучение межзвездных объектов поможет нам найти инопланетян — или хотя бы доказательство их существования.

Если жизнь и существует где-то в пределах нашей галактики, то есть Млечного пути, то ученые, как ни старались, еще не смогли обнаружить никаких ее признаков. Отчасти проблема в расстояниях: обнаружение следов органических веществ или искусственных сооружений инопланетян на таких пространствах — очень непростое дело. К счастью, есть вероятность, что инопланетная жизнь придет к нам сама — в виде объекта, прилетевшего от другой звезды.

Гарвардский астроном Ави Леб утверждает, что, тщательно изучив межзвездные астероиды и кометы, мы могли бы определить, существует ли жизнь в других частях Млечного Пути, и для этого не пришлось бы покидать нашу уютную Солнечную систему. И Леб мечтает осуществить этот астробиологический эксперимент.

Если мы найдем на таком межзвездном объекте биологические следы, у нас будут осязаемые эмпирические свидетельства наличия инопланетной жизни. Что мы можем обнаружить? Микробов или животных, способных выжить в суровых условиях космоса (и, возможно, даже размножиться в атмосфере другой планеты), мертвые останки (химические или биологические следы) или какие-то технологические артефакты, оставленные инопланетянами.

Вот как Леб представляет себе такой проект:

«У меня есть мечта: организовать космическую миссию, которая приземлится на поверхности захваченных Солнцем межзвездных объектов и проверит, есть ли на них следы жизни. Можно также дождаться визита какого-нибудь „проходящего“ объекта вроде астероида 1I/Оумуамуа — совершенно не обязательно, чтобы объект был захвачен солнечным притяжением; возможно, при этом придется бурить лед на поверхности такого небесного тела. Или можно, не приземляясь на поверхность, изучить состав „хвоста“ объекта (если он есть), измеряя соотношение различных изотопов кислорода, которое может указывать на происхождение объекта из-за пределов Солнечной системы; также с помощью спектроскопии можно искать органические молекулы или биомаркеры».

Как бы то ни было, и наземные, и космические телескопы недостаточно сильны для обнаружения следов жизни в атмосферах удаленных экзопланет. Следующее поколение космических телескопов уже будет на это способно, и с их помощью вполне возможно будет искать следы иной жизни, но беда в том, что подобные данные будут представлять собой неоднозначный скачок на некой кривой, и любые выводы станут предметом спора. В то же время, если отправлять зонды в удаленные звездные системы (а это неизбежно придется делать), то результаты станут доступны через сотни, если не тысячи лет. Леб объясняет:

«Обычно считается, что такой поиск необходимо вести с помощью большого телескопа — чтобы обнаружить биологические следы, то есть молекулярные продукты примитивной жизни в планетарных атмосферах, например молекулярный кислород в сочетании с метаном, или искусственные объекты, например мегаструктуры или солнечные батареи. Либо можно запустить космический корабль, который посетит интересующие нас планеты. Последний подход при использовании обычных ракет потребует десятков тысяч лет, даже если мы говорим о ближайшей пригодной для жизни планете, Proxima b. К счастью, есть альтернатива, позволяющая сэкономить массу времени: можно не летать к другим звездам, а найти объекты, когда-то давно выброшенные из своих планетных систем, и уже потратившие тысячи лет, чтобы долететь до нас. Для понимания масштаба: даже если мы обнаружим небесное тело из ближайшей к нам звездной системы, с Альфы Центавра, это будет значить, что оно начало свое путешествие около 300 тыс. лет назад — примерно тогда появился вид Homo Sapiens».

До недавнего времени изучение межзвездного объекта казалась невероятным, но все изменилось 19 октября 2017 года, когда астрономы, работающие на гавайском телескопе Pan-STARRS1, обнаружили первый известный людям межзвездный объект, посетивший Солнечную систему.

Оумуамуа, художественное изображение

Этот похожий на комету объект был назван Оумуамуа, что на языке коренных жителей Гавайев означает «посланник издалека, прибывающий первым». Он пролетел через Солнечную систему со скоростью 108 тыс. километров в час и, к счастью, не слишком приблизился к Земле — кратчайшее расстояние до нашей планеты составило 33 млн километров. Сигарообразный объект (астрономы пока не договорились, комета это или астероид) не стал задерживаться надолго и покинул Солнечную систему, чтобы продолжить свое бесконечное межзвездное путешествие.

Этот краткий визит привлек внимание Леба:

«Вместе с моим постдоком, Манасви Лингамом, мы подсчитали, что объектов такого типа, захваченных Солнечной системой в результате взаимодействия с Юпитером и Солнцем, сейчас должны быть тысячи. Система Юпитер-Солнце работает как рыболовная сеть — объекты, проходя мимо Юпитера, теряют энергию в результате гравитационного взаимодействия, и оказываются в ловушке. Через несколько месяцев после выхода нашей статьи на ретроградной орбите вокруг Юпитера был идентифицирован астероид BZ509, и его орбита указывает на межзвездное происхождение».

До визита Оумуамуа астрономы могли только строить теории о существовании подобных межзвездных путешественников, но теперь мы знаем, что такое возможно. Это дало новые аргументы сторонникам панспермии — эта такая теория о том, что жизнь не зародилась на Земле, как принято считать, а была занесена астероидами и кометами. Предположим для примера, что Марс когда-то был обитаем, и там жили простые микроорганизмы. Столкновение с крупным астероидом могло привести к тому, что крупный кусок марсианской породы был бы вырван с поверхности планеты и позже упал бы на Землю. Далее эти микробы-инопланетяне «заразили» бы нашу планету своей ДНК и начали здесь жить.

Некоторые микроорганизмы и крошечные животные, например тихоходки (на фото), способны выдерживать космический вакуум

Таким микроорганизмам пришлось бы уметь выдерживать экстремальные температуры и космический вакуум, но это вполне возможно. Земные бактерии способны выживать в космосе течение продолжительных периодов времени. Этими же способностями обладают тихоходки. Также им пришлось бы пережить вхождение в атмосферу Земли, но возможно и это — об этом свидетельствуют бактерии, пережившие катастрофу шаттла «Колумбия» в 2003 году. Такие сильно обезвоженные формы жизни могли бы, по крайней мере теоретически, снова «ожить» при попадании в правильные условия.

Идея, что особенно выносливые микроорганизмы могут выдержать длинный перелет через межзвездное пространство, не так уж невероятна. Хотя Леб признает, что это отчасти натяжка:

«Неясно, переживет ли жизнь заморозку и бомбардировку космическим излучением, и на многих ли астероидах, выбитых из планетарной системы, могут быть следы жизни — судя по Солнечной системе, это не рядовое событие, поскольку на большинстве комет или астероидов мы никаких признаков жизни не наблюдаем».

Но даже если мы обнаружим мертвые микроорганизмы или химические признаки их былого присутствия, это все равно будет прямым свидетельством существования жизни за пределами нашей Солнечной системы. Что это может быть? Например, скопления останков микроорганизмов (строматолиты), отходы жизнедеятельности (да, какашки инопланетян!), органические соединения, содержащие углерод, азот и водород, или следы жира и стероидов. В камне могут быть также костные отложения.

Последствия такого открытия были бы без преувеличения огромными. Леб считает, что обнаружение жизни на объекте межзвездного происхождения продемонстрирует не только сам этот факт, но и возможность ее переноса между планетными системами, а это важный шаг в проверке гипотезы панспермии.

Оумуамуа, художественное изображение

Кроме того, некоторые из этих межзвездных объектов могут оказаться инопланетными космическими кораблями или зондами, или даже астероидом с установленными на нем приборами. Таким образом, здесь мы не ограничиваемся астробиологией — речь может идти о поиске внеземного интеллекта, которым занимается проект SETI. Леб говорит:

«Интереснее всего будет, если такой межзвездный объект окажется не голым камнем, а неким устройством».

Когда Оумуамуа пролетал через нашу Солнечную систему, у ученых была возможность это проверить, и, с помощью телескопа Грин-Бэнк, расположенного в Западной Вирджинии, команда астрономов из проекта Breakthrough Listen несколько раз просканировала астероид в поисках радиосигналов. Они ничего не нашли, но это была хорошая идея — по словам Леба, обнаружение чужих технологических следов на межзвездном объекте стало бы четким ответом на важнейший вопрос: одни ли мы во вселенной.

«Физик Энрико Ферми задавался вопросом „Где все?“, полагая, что, раз мы не обнаруживаем сигналов от технологически продвинутых цивилизаций вне Солнечной системы, их не существует. Но важно понимать, что скорость развития технологий имеет склонность к экспоненте, а кроме того, технологии могут уничтожать себя в ходе ядерных или биологических войн, а также изменения климата. Возможно, ответ на парадокс Ферми заключается в том, что развитые цивилизации недолговечны. В этом случае мы рано или поздно обнаружим останки мертвых цивилизаций, кладбища на поверхности обитаемых планет, а также странные объекты, пролетающие через Солнечную систему и несущие с собой следы незнакомых технологий».

Эксперимент, о котором мечтает Леб, очень сложен, но вполне осуществим. Мы хорошо разбираемся в обнаружении биосигналов и биомаркеров в самых древних породах Земли, и при изучении пролетающих мимо астероидов и комет можно использовать аналогичный подход. Одновременно можно пытаться обнаружить следы жизни вдали от Солнечной системы — с помощью телескопов следующего поколения.

Да, сесть на астероид или комету чрезвычайно сложно, но ученые на этим работают — например, у японцев есть проект Хаябуса-2, в рамках которого планируется получить образцы поверхности астероида Рюгу и привезти их на Землю для анализа, и аналогичный подход можно использовать для изучения значительно более удаленных межзвездных тел.

Так что пока речь идет о фантазии — но вполне научной.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Не толь­ко крипта, но и много экс­клю­зив­ных ис­то­рий, по­лез­ных ма­те­ри­а­лов и кра­си­вых фото.

Источник: https://ru.insider.pro/