поиск жизни на других планетах
Топ-10 самых захватывающих открытий внеземной жизни 2020 года
Люди часто задаются вопросом, одиноки ли они во Вселенной. Хотя в 2020 году на этот вопрос ученые не нашли однозначного ответа, многие открытия пролили свет на возможное существования внеземной жизни. Подводим итоги года и рассказываем о самых интересных открытиях.
Читайте «Хайтек» в
Сигнал с Проксимы Центавра
Ранее в этом месяце исследователи объявили, что они поймали очень загадочный луч энергии на радиочастоте в 980 мегагерц, исходящей от ближайшей к нам звезды. Вокруг Проксимы Центавра, которая находится всего в 4,2 световых годах от Земли, есть две планеты. Одна из них — газовый гигант, а вторая — скалистый мир, который всего 17% больше Земли и находится в обитаемой зоне звезды. Теоретически это означает, что там может существовать жидкая вода, которая не испарилась от близкого нахождения к Солнцу. Необъяснимый сигнал немного сдвинулся во время наблюдения за звездой, это напомнило ученым сдвиг, вызванный движением с планеты. Исследователи взволнованы, но осторожны в своих выводах. Для начала нужно будет выяснить, могут ли радиосигнал вызвать более приземленные источники, такие как комета, водородное облако или даже человеческие технологии, имитировать инопланетный сигнал.
В облаках Венеры могут жить чужеродные бактерии
В сентябре появились новости о потенциальных доказательствах существования жизни в верхних облаках Венеры. Дело в том, что там ученые обнаружили присутствие фосфина, редкого и часто ядовитого газа, который, по крайней мере, на Земле, почти всегда связан с живыми организмами. Венера с ее адской температурой поверхности, невероятным давлением и облаками серной кислоты уже давно играет второстепенную роль после, казалось бы, более потенциально пригодного для жизни Марса. Но команда нацелила телескоп Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях и Большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Атакамы в Чили на Венеру и обнаружила сигнатуру фосфина в облачном слое Венеры с совершенно земными температурами и давлением. Известно, что наземные бактерии процветают в некоторых довольно сложных условиях. Исследовательская группа не утверждает, что это неопровержимое доказательство наличия космических видов. Но, по крайней мере, это приведет к большему финансированию для поисков жизни в, казалось бы, маловероятных частях Солнечной системы и Вселенной.
Оумуамуа все еще может быть инопланетным артефактом
Два года назад ученые заметили сигарообразный объект, мчащийся через Солнечную систему. Объект получил название Оумуамуа и, по мнению большинства, является межзвездной кометой. Но тщательные наблюдения показали, что объект ускорялся, как будто что-то двигало его, и ученые до сих пор не уверены, почему. Ави Леб, астрофизик из Гарвардского университета, предположил, что Оумуамуа — инопланетный зонд, толкаемый световым парусом — куском материала, который ускоряется под действием солнечного излучения. Другие ученые засомневались в идее Леба, и дебаты иду до сих пор.
ВМС рассекретили видео об НЛО
В апреле ВМС США опубликовали кадры, снятые пилотами, на которых запечатлены странные бескрылые самолеты, летящие с гиперзвуковой скоростью. На видео, снятых с военных самолетов, видны летающие объекты. Внешне они не похожи ни на какие известные летательные аппараты.
Несмотря на существование таких видео, людям все же следует быть осторожными, заявила журналист-фрилансер Сара Скоулз в своей книге «Они уже здесь: культура НЛО и почему мы видим тарелки» (They Are Already Here: UFO Culture and Why We See Saucers). Как сообщает Live Science, после решения изучить свидетельства ВМС Скоулз не смогла определить, действительно ли там были показаны инопланетные самолеты.
Млечный Путь может быть полон океанских миров
Океанические миры, которые классифицируются как планеты со значительным количеством воды на поверхности или непосредственно под ней, удивительно распространены в Солнечной системе. Земля, очевидно, является одним из таких мест, но считается, что спутник Юпитера — Европа — под своей ледяной оболочкой прячет огромные моря, а на спутнике Сатурна — Энцеладе, как уже известно, есть водяные гейзеры, извергающиеся наружу. В астрономическом сообществе давно есть идея отправить зонд, который мог бы приземлиться на любую из этих лун где-нибудь в 2030-х годах и проверить, есть ли какие-нибудь живые существа в океанических мирах.
Что касается океанических миров за пределами нашего Солнца, в исследовании, опубликованном в июне, исследователи рассмотрели 53 экзопланеты, похожие по размеру с Землей. Они проанализировали переменные, включая размер планет, их плотность, орбиту, температуру поверхности, массу и расстояние от звезды. Ученые пришли к выводу, что из 53 примерно у четверти могут быть подходящие условия для того, чтобы считаться океанскими мирами.
Бактерии могут выжить на чистом водороде. А инопланетная жизнь?
Большинству землян для выживания необходим кислород. Но кислород — редкое явление в космосе. Во Вселенной гораздо больше водорода и гелия. Многие планеты, в том числе такие газовые гиганты, как Юпитер и Сатурн, состоят в основном из этих легких элементов. В мае ученые взяли кишечную палочку (бактерии, обнаруженные в кишечнике многих животных, в том числе людей) и обычные дрожжи (грибок, который используется для приготовления хлеба и пива) и попытались выяснить, могут ли они жить в разных средах. Уже известно, что такие микробы выживают без кислорода, и при помещении в колбу, наполненную чистым водородом или чистым гелием, они сумели вырасти, хотя медленнее, чем обычно. Полученные данные предполагают, что при поиске организмов в другом месте Вселенной мы могли бы захотеть рассмотреть места, которые не совсем похожи на Землю.
Жизнь вокруг черной дыры
Охотясь за жизнью в других мирах, большинство ученых придерживаются того, что они знают, — ищут планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг звезд, похожих на Солнце. Но могут существовать и гораздо более экзотические конфигурации. Например, планета, кружащаяся вокруг черной дыры. На первый взгляд такой сценарий кажется абсурдным. Но, вопреки популярным визуализациям, черные дыры не просто затягивают все вокруг себя. Возможны гравитационно-стабильные орбиты, и свет от космического фонового излучения — реликта с температурой около абсолютного нуля из ранней Вселенной, которая пронизывает все пространство, — будет нагреваться при падении в черную дыру. Как показала опубликованная в марте статья, это могло дать тепло и энергию любым организмам, которые случайно эволюционировали в таком странном месте.
1 000 мест, откуда инопланетяне могли наблюдать за нами
Когда мы охотимся за жизнью за пределами нашей планеты, важно помнить, что люди, возможно, не единственные, кто это делает. В октябре исследователи составили каталог из 1 004 близлежащих звезд, которые могут быть удобны для обнаружения жизни на Земле. «Если бы наблюдатели вели поиск [с планет, вращающихся вокруг этих звезд], они смогли бы увидеть признаки биосферы в атмосфере нашей бледно-голубой точки», — говорит ведущий автор исследования Лиза Калтенеггер, доцент астрономии в Корнелльском университете и директор института Карла Сагана при университете, говорится в заявлении. Используя инструменты наблюдения, которые используют астрономы для изучения экзопланет, инопланетные наблюдатели могли бы охотиться за кислородом и водой в нашей атмосфере и, возможно, сделать вывод, что Земля является хорошим домом для живых организмов.
Большинство инопланетян, вероятно, уже мертвы
Чтобы найти разумную инопланетную жизнь, людям пора думать как инопланетяне
Наша «охота на инопланетян» имеет потенциально фатальный недостаток — мы их ищем. Это проблема, потому что мы — уникальный вид, а ученые, ищущие пришельцев, — еще более странная группа. В результате их слишком человеческие предположения могут помешать их работе по поиску инопланетной жизни. Чтобы обойти это, проект Breakthrough Listen — инициатива стоимостью 100 млн долларов, исследующая космос в поисках сигналов потусторонних существ в рамках программы поиска внеземного разума (SETI), — просит антропологов помочь раскрыть некоторые из этих предубеждений. О своей работе с Breakthrough Listen рассказала Клэр Уэбб, студентка факультета антропологии и истории естественных наук Массачусетского технологического института, 8 января на 235-м заседании Американского астрономического общества (AAS) в Гонолулу.
У человеческого мозга имеется множество ограничений. Нас вводят в заблуждение когнитивные предубеждения, оптические иллюзии и слепота к вещам, которые мы не готовы увидеть. Один вопрос, который всегда преследовал исследования инопланетной жизни, заключается в том, можем ли мы распознать жизнь, которая так отличается от той, с которой мы встречаемся здесь, на Земле. Ученые давно убеждают нас «ожидать неожиданного». Жизнь на других планетах может не оставлять тех же биологических следов, что и земные организмы, это затрудняет их обнаружение с нашей точки зрения.
Получится ли нам продвинуться в поисках в 2021 году, покажет время.
Поиск жизни в Солнечной системе
Существует ли жизнь на других планетах Солнечной системы или Земля такая одна? Этот вопрос всегда интересовал человечество. С развитием науки и расширения знаний о Космосе появились новые возможности изучать Солнечную систему, и в том числи — поиска жизни в ее пределах.
Исследование автоматическими межпланетными станциями других планет и их спутников в Солнечной системе дало много важной информации об этих телах и позволило детально сравнивать их с Землёй.
Изучением Вселенной, её происхождения и эволюции занимаются астрономы и физики. Исследованием живых существ и разума заняты биологи и психологи. А происхождение жизни волнует всех: астрономов, физиков, биологов, химиков.
К сожалению нам знакома только одна форма жизни — белковая и только одно место во Вселенной, где эта жизнь существует, — планета Земля. А уникальные явления, как известно, с трудом поддаются научному исследованию.
Вот если бы удалось обнаружить другие населённые планеты, тогда загадка жизни была бы решена гораздо быстрее. А если бы на этих планетах нашлись бы разумные существа… Дух захватывает, стоит только представить себе первый диалог с братьями по разуму.
Но каковы реальные перспективы такой встречи? Где в космосе можно найти подходящие для жизни места? Может ли жизнь зародиться в межзвёздном пространстве, или для этого необходима поверхность планет?
Поиск живых организмов в Солнечной системе
К сожалению, нам знакома только одна форма жизни — белковая — и только одно место во Вселенной, где эта жизнь существует, — планета Земля. Так как уникальные явления с трудом поддаются научному исследованию, поэтому так важно обнаружить другие населённые планеты.
Луна — единственное небесное тело, где смогли побывать земляне, и грунт которого подробно исследован в лаборатории. Никаких следов органической жизни на Луне не найдено.
Дело в том, что Луна не имеет, и никогда не имела атмосферы: её слабое поле тяготения не может удерживать газ вблизи поверхности. По этой же причине на Луне нет океанов — они бы испарились. Не прикрытая атмосферой поверхность Луны днём нагревается до 130 °С, а ночью остывает до –170 °С. К тому же на лунную поверхность беспрепятственно проникают губительные для жизни ультрафиолетовые и рентгеновские лучи Солнца, от которых Землю защищает атмосфера. В общем, на поверхности Луны для жизни условий нет. Правда, под верхним слоем грунта, уже на глубине 1 м, колебания температуры почти не ощущаются: там постоянно около –40 °С. Но всё равно в таких условиях жизнь, вероятно, не может зародиться.
Меркурий
Венера
Венеру в недавнем прошлом астрономы считали почти точной копией молодой Земли. Строились догадки, что скрывается под её облачным слоем: тёплые океаны, папоротники, динозавры? Увы, из-за близости к Солнцу Венера совсем не похожа на Землю: давление атмосферы у поверхности этой планеты в 90 раз больше земного, а температура и днём, и ночью около 460 °С.
Хотя на Венеру опустилось несколько автоматических зондов, поиском жизни они не занимались. Над поверхностью Венеры на высоте 55 км давление и температура такие же, как на Земле. Но атмосфера состоит из углекислого газа, к тому же в ней плавают облака из серной кислоты.
Но они всех разочаровали: жизнь не была обнаружена. Правда это был лишь первый эксперимент. Поиски продолжаются.
Планеты гиганты
Спутники
“Семейство” спутников, астероидов и ядер комет очень разнообразно по своему составу.
В него, с одной стороны, входит огромный спутник Сатурна Титан с плотной азотной атмосферой, а с другой — мелкие ледяные глыбы кометных ядер, большую часть времени проводящие на далёкой периферии Солнечной системы. Серьёзной надежды обнаружить жизнь на этих телах не было никогда, хотя исследование на них органических соединений как предшественников жизни представляет особый интерес.
В последнее время внимание экзобиологов (специалистов по внеземной жизни) привлекает спутник Юпитера Европа. Под ледяной корой этого спутника должен быть океан жидкой воды. А где вода — там жизнь. Более подробно каждый спутник рассмотрим ниже.
Планеты и их спутники Солнечной системы
Итак, пока в Солнечной системе нигде кроме Земли, жизнь не обнаружена.
На самом деле мы точно не знаем: может быть, жизнь есть не только на Земле. Просто обитателей окрестного космоса пока не видно и не слышно. Жителям Земли невероятно повезло оказаться в довольно спокойном участке Галактики, рядом с очень стабильной звездой и на планете с круговой орбитой, идеально расположенной в «зоне жизни». Видимо, жизненным формам в ближайших к Земле областях космоса повезло меньше.
Вероятность существования живых организмов в Солнечной системе
Еще пару веков назад существование различных форм жизни на других планетах и спутниках Солнечной системы считалось вполне правдоподобным.
До изобретения в 20 веке мощных телескопов и космических аппаратов считалось, что на Марсе есть разумные организмы, а под плотными облаками Венеры прячется тропический лес. Естественно, эти предположения были ошибочны, что неоднократно подтвердилось путем исследования космического пространства с помощью зондов и орбитальных обсерваторий.
Жизнепригодность — пригодность небесного тела для возникновения и поддержания жизни.
Сейчас жизнь известна только на Земле и ни одно небесное тело нельзя уверенно признать пригодным для жизни, — можно только оценивать степень этой пригодности на основе степени сходства условий на нём с земными.
Условия возникновения жизни
Предпосылки к возникновению жизни возможны на некоторых объектах нашей звездной системы. Потенциально пригодными для существования жизни планетами и малыми телами считаются те, что обладают некоторыми свойствами:
С другой стороны космическое тело, непригодное для жизни одного типа, может быть вполне пригодно для жизни другого типа. Таким образом, особый интерес для поиска жизни, подобной земной, представляют планеты и спутники планет с условиями, подобными земным.
Если есть жидкая вода, значить есть жизнь, да?
Вода — необходимый элемент известной нам формы жизни. Это растворитель и удобная среда для протекания химических реакций. Теоретически, для жизни сгодилась бы и другая жидкость. Например, на спутнике Сатурна Титане идут метановые дожди и текут метановые реки. Но между газообразным и замерзшим метаном (оба этих состояния не подходят для жизни) всего 20° разницы, а у воды этот диапазон составляет 100°.
Теория «вода значит жизнь», которую когда-то применяли к Марсу, устарела. Мы можем судить об этом хотя бы по тому, что в космосе нашли уже довольно много воды, а жизни пока не обнаружили.
Опыты по зарождению жизни на планетах
В результате из простейших веществ сформировались 12 из 20 аминокислот, образующих все белки земных организмов, и 4 из 5 оснований, образующих молекулы РНК и ДНК.
Области возможного существования жизни в Солнечной системе
Жизнь на Марсе
Если говорить о планетах Солнечной системы, то наиболее вероятным кандидатом на наличие жизни является наш сосед, Марс. Об обитаемости его не писал только ленивый. Но данные десятка миссий говорят о том, что это сухая, безжизненная пустыня и населена роботами (пара марсоходов).
Около 3.5 млрд. лет назад у Марса были океаны жидкой воды и атмосфера. Но планета меньше нашей, ядро остыло, генерация магнитного поля прекратилась, и атмосфера сдулась солнечным ветром. Вода без защиты атмосферы испарилась, оставив после себя отложения гипса и залежи льда в глубине почвы. А нам остается любоваться только каналами, которые образовались под влиянием воды.
Условия здесь ненамного суровее, чем в северных широтах на Земле.
Слабая атмосфера планеты едва способна защищать поверхность от губительной солнечной радиации, но микробы вполне могут существовать под поверхностью почвы.
Поэтому поиск жизни на Марсе — это скорее не поиск ее в настоящем времени, что крайне маловероятно, а поиск следов в прошлом.
Жизнь на Европе (Спутник Юпитера)
Европа – шестой спутник Юпитера, у неё имеется вулканическая активность (точнее криовулканическая), и, во всяком случае гипотетически – вода. Много воды!
Этот небольшой ледяной мир, чуть меньше нашей Луны — первый кандидат на поиски внеземной жизни в Солнечной системе. Условия, которые есть на этом спутнике легко заткнут за пояс Марс.
Но начнем сначала с минусов:
Собственно, перейдем к плюсам:
Зонд Галилео много лет изучал систему Юпитера и наличие подледного океана фактически доказано. Тем более снимки Хаббла показывают признаки выбросов водяного пара. Внутренняя вулканическая активность, сжатия и растяжения под силой гравитации Юпитера и т.п., могли достаточно разогреть этот океан и снабдить его химическими элементами необходимыми для развития живых организмов.
Если бактерии прекрасно чувствуют себя у геотермальных источников на глубине земного океана, почему бы им не обитать и у гидротермальных источников на Европе?
На данный момент запланированы 2 миссии по исследованию спутника. Это миссии НАСА и EKA. НАСА отправит орбитер с радиолокатором и возможно посадочный модуль. А ЕКА (Европейское космическое агенство) исследуют Европу с пролетной траектории когда будут лететь к Ганимеду.
Жизнь на Энцеладе (спутник Сатурна)
Энцелад – шестой по размеру спутник Сатурна. Он считается вероятным кандидатом на наличие жизни, благодаря (теоретически) достаточно благоприятным температурным условиям, возможным присутствием воды и органики.
Он очень маленький, всего
500 км в диаметре, океан жидкой воды у него небольшой.
Недра спутника также, как и у Европы разогреты приливным взаимодействием с планетой. Но Энцелад выгодно (для наших исследований) отличается от Европы тем, что струи воды бьют с поверхности фонтанами и даже успели сформировать разреженное кольцо Сатурна Е.
Поверхность спутника на 99% покрыта водяным льдом и есть весьма не слабые шансы на то, что под ним находится вода в жидком состоянии.
Исследования Энцелада с помощью автоматической межпланетной станции Кассини (Cassini), пролетавшей мимо Энцелада в 2005-м, указывают на присутствие в его атмосфере водорода, углерода, азота и кислорода — атомов необходимых для развития жизни.
Жизнь на Титане (спутник Сатурна)
Титан – самый большой из спутников Сатурна. У него атмосфера толщиной
Хотя на Титане очень холодно, здесь существуют достаточные условия для начала того, что называется химической эволюцией.
Плотная атмосфера из азота и наличие органических соединений является интересным объектом для исследования экзобиологами, так как похожие условия могли существовать на молодой Земле.
На спутник в 2005 году зонд Кассини доставил спускаемый аппарат Гюйгенс. Он нам передал снимки поверхности и данные о составе и атмосфере. Титан примечателен тем, что это целая лаборатория по изучению возможной жизни не на основе растворителя воды и белков.
Жизнь на Ио (спутник Юпитера)
Наконец, Ио, — одно из немногих небесных тел Солнечной системы, на котором все ещё идет активная вулканическая активность.
Несмотря на тонкую атмосферу, в ней присутствуют довольно сложные химические соединения, а отрицательная температура у поверхности, в местах выхода лавы на поверхность, в пробиваемых потоками “лавовыми трубах” под поверхностью, теоретически может быть вполне терпимой для существования простейших форм жизни.
Самое геологически активное тело в Солнечной системе – Ио хранит много загадок. Жизнь здесь может возникнуть не «потому что», а «вопреки».
Учитывая наличие сложных соединений как результата вулканической деятельности, а также колоссальную дозу радиации, которую обрушивает на Ио его “хозяин” – Юпитер, здесь действительно довольно активно идут химические процессы, одним из побочных результатов которых может быть появление жизни, пусть даже и совершенно выходящей за рамки нашего представления о живых существах.
Метеориты, как доказательство жизни в Космосе.
В упавших на землю метеоритах иногда обнаруживают сложные органические молекулы. Сначала было подозрение, что они попадают в метеориты из земной почвы, но теперь их внеземное происхождение вполне надёжно доказано.
Это, бесспорно, доказывает, что аминокислоты, а также гуанин и аденин — составные части молекул ДНК и РНК, могут самостоятельно формироваться в космосе.
Когда ожидать интересных открытий?
Работающие сегодня в космосе исследовательские аппараты могут определять воду и органические соединения, но точности для поиска биомаркеров не хватает. Единственный аппарат нового поколения, цель которого — поиск биологической активности за пределами Земли, это марсианский спутник Trace Gas Orbiter.
В середине 20-х годов к ледяному спутнику Юпитера Европе отправится космический аппарат NASA Europa Clipper, который попробует собрать частички воды, вылетающей из подледного океана через трещины.
Что будет, если найдут внеземную жизнь?
На Земле не изменится практически ничего. Какие-то ученые получат квартальные премии, а некоторые научные группы получат повышенное финансирование для продолжения исследований.
Следующий этап после обнаружения внеземной жизни в Солнечной системе — определить, что это не земная жизнь, добравшаяся своим собственным путем через миллионы километров безвоздушного пространства. Теоретически такое возможно и без космонавтики. Например на Земле находят метеориты прилетевшие с Марса, почему бы на Марсе не найти земные метеориты с микропассажирами? Наверное, следующее поколение экзобиологических космических аппаратов полетит туда с устройствами, которые позволят «прочесть» их ДНК.
Так или иначе ученые усиленно занимаются поисками жизни в Космосе, а с развитием науки и технологий — шансы их постоянно возрастают.