Какие проблемы связаны с поиском жизни за пределами Земли

За пределами Солнечной системы, вероятно, есть планеты, потенциально пригодные для жизни, но рассмотреть их с Земли невозможно даже с использованием современных телескопов.

RT поговорил с астрономом, доцентом физического факультета МГУ, старшим научным сотрудником Государственного астрономического института Владимиром Сурдиным о том, как исследуют внесолнечные небесные тела и когда человек может ступить на поверхность Красной планеты.

RT: С момента открытия в 1995 году экзопланеты, то есть планеты, расположенной за пределами Солнечной системы, астрономы обнаружили более трёх тысяч таких небесных тел. Одно из них было зарегистрировано летом этого года. Что мы знаем сегодня об экзопланетах?

ВС: Планеты у соседних звёзд находят уже больше 20 лет, и за эти годы накопилось довольно много разных методов. Среди них есть два самых продуктивных, благодаря которым обнаружили 90% всех экзопланет. Это метод радиальных скоростей и метод покрытий.

При помощи метода радиальных скоростей измеряют скорость движения звезды к нам или от нас по её спектру. Так называемый эффект Доплера приводит к тому, что спектр немного меняет свою форму: спектральные линии сдвигаются к голубому или красному концу спектра в зависимости от того, приближается к нам звезда или отдаляется от нас.

Это может происходить по многим причинам. Например, сама звезда может пульсировать — тогда приближается или удаляется её поверхность. Но довольно точно можно выяснить, когда эти покачивания звезды связаны с присутствием рядом с ней планет.

В этом случае происходят периодические изменения, и, отследив несколько орбитальных периодов, можно убедиться, что именно планета «покачивает» свою звезду. Таким образом в 1995 году обнаружили первую экзопланету, и к настоящему дню около 30% экзопланет открыты этим методом.

Если нам случайно удалось оказаться в плоскости орбитального движения планеты, можно использовать второй способ. На каждом обороте вокруг звезды планета будет проецироваться на неё. То есть мы, обитатели Земли, увидим, как она проходит на фоне диска звезды и немного прикрывает его.

Яркость звезды снизится очень слабо, но заметить это можно. Метод покрытия — в переводе с английского его называют транзитным методом — позволил открыть и занести в каталог 50—60% всех планет, обнаруженных у других звёзд.

Всё это значит, что мы просто догадываемся об их существовании. Планеты светят слабо, поэтому телескоп не может их обнаружить. Тем не менее около 80 экзопланет уже сфотографированы. Это немного, ведь открыты 3,5 тыс. экзопланет. Те, изображения которых удалось получить, — гигантские и с точки зрения поисков жизни малоинтересные.

А такие небольшие, как Земля, пока даже не сфотографированы — мы ничего о них не знаем, кроме самого факта их существования, массы и размера. Поиски жизни из-за этого на них не ведутся, мы ожидаем более крупных телескопов, чтобы получить их изображения и спектры. По этим данным мы сможем выяснить состав атмосферы планет, который, возможно, намекнёт на то, есть там жизнь или нет.

RT: Можно ли достоверно определить, есть жизнь на экзопланете или нет?

ВС: Биологи не знают иных вариантов жизни, кроме земной, углеродной, которая обитает в насыщенной кислородом атмосфере. Правда, есть некоторые подтипы живых существ: одни дышат кислородом, другие не нуждаются в нём. Так или иначе вариантов немного.

Мы предполагаем, что если на планете есть атмосфера, богатая парами воды (а без воды, как известно, не обходится ни одна из форм жизни), если там есть кислород, углекислый газ, может быть, метан как продукт жизнедеятельности, то на поверхности может быть жизнь. Если она прячется под поверхностью, то нашими методами её там обнаружить невозможно.

RT: Какие полезные знания можно получить, изучая экзопланеты? Помогают ли они что-то узнать о Земле?

ВС: Бесполезных знаний вообще не бывает, все они рано или поздно находят применение. 200 лет назад никто не понимал, зачем Фарадей занимается электричеством, а сегодня без него никто и получаса не проживёт. Вопрос о том, зачем нам это нужно, довольно наивен. Человеческий род только тем и проявляет себя, что накапливает знания. Поэтому человек и стал царём природы.

Все остальные живые существа не так любознательны, как человек, и потому находятся в подчинённом состоянии. Сравнивая разные планеты, мы лучше представляем себе прошлое и будущее Земли — особенно нам важно её будущее. Другого приложения этим знаниям, пожалуй, нет.

RT: Недавно в интернете появились сообщения о том, что на Марсе найдена одноклеточная жизнь — микробы. Соответствует ли действительности эта информация?

ВС: Если такие сообщения разошлись, это говорит только о качествах их распространителей, больше ни о чём. Значит, люди не умеют фильтровать сведения. Распространять такие сенсации получается за счёт малообразованной публики, которой можно подсунуть сомнительную информацию.

Если у человека есть фундаментальные знания о природе, его не так-то легко купить дутой сенсацией. То есть начинать надо с семьи и со школы, с воспитания грамотного, критически мыслящего человека.

RT: В последнее время политики говорят о возможности колонизации Марса в 2030-х годах. Как вы считаете, это реально воплотить в жизнь?

ВС: О колонизации речи не идёт. Колония — это отдельное поселение, которое живёт за собственный счёт, собственными ресурсами.

Они надёжны, работают десятилетиями около Марса и на его поверхности. Человек на этой планете пока не может оправдать своего присутствия — мы были бы вынуждены тратить очень много ресурсов на его полёт, снабжение, поддержание жизни.

К тому же ни у России, ни у Америки, ни у Китая пока нет физической возможности это сделать, нет достаточно мощных ракет. Они, вероятно, появятся в ближайшее время, к 2025—2028 году. Но даже они не смогут доставить человека на Марс живым и здоровым, потому что доза радиации, которую получит космонавт при перелёте, очень велика.

Правда, Илон Маск (основатель компании Space X) заявил о своих планах быстрого перелёта, который займёт два-три месяца, и осенью представил план нового варианта ракеты. Если Маску удастся воплотить свои намерения (а ему это обычно удаётся), тогда в условиях такого перелёта человек сможет достигнуть Марса, сохранив здоровье, и работать там некоторое время. Но и это всё равно дорого и неоправданно.

Пока речь идёт лишь об исследованиях планет. Когда мы поймём, что такое Марс, какие там условия для жизни, нет ли на планете своей собственной жизни, марсианской, — тогда уже можно будет говорить о колонизации. Возможно, первый человек побывает на Марсе так же, как он когда-то побывал на Луне. Но если говорить о колонизации, то я думаю, что это время наступит не скоро — через век, а может быть и больше.

RT: Были ли за прошедший год совершены какие-нибудь открытия или разработки, впечатлившие вас?

ВС: Если говорить о заявленных проектах, то проект новой ракеты Илона Маска очень интересен. На мой взгляд, он технически осуществим.

Из уже реализованных я назову гравитационно-волновые детекторы, которые впервые зафиксировали гравитационные волны. Это произошло в сентябре 2015 года, но научная публикация появилась в начале 2016-го. Мы до сих пор были лишены этого канала информации, а тем временем он оказался самым пробивным, всепроникающим: для гравитационных волн нет препятствий.

Сложно представить, что ещё мы сможем увидеть, но это достижение прошедшего года уже начало работать.

RT: Какие объекты космоса сейчас больше всего интересуют учёных?

ВС: Все интересуют. Неверно спрашивать об учёных в таком контексте, не уточняя область исследований. Биологов интересуют ближние объекты: спутники Юпитера, Сатурна. Те объекты, на которых предполагается потенциальная возможность найти жизнь подо льдом. Астрономов интересуют далёкие объекты, физиков — мелкие, так что у каждого своя область интересов.