Гайд по астрономии. Путешествие к границам безграничного космоса

Химические процессы, основанные на углероде, составляют всю органическую химию, которая, в свою очередь, представляет собой фундамент жизни на Земле. Но даже хотя углерод — и главный солист в ансамбле, другие элементы из его группы в периодической таблице Менделеева (кремний, германий и другие) при определенных обстоятельствах вполне могут взять на себя эту роль. Итак, мы даже не знаем, на какие химические сигналы обращать внимание при проведении спектроскопических исследований экзопланет. Сейчас лучшая идея, к которой мы смогли прийти — это поиск в планетарных атмосферах всего, что укажет на присутствие молекул метана, озона и кислорода. В частности, свободный двухатомный кислород (O₂) обладает высокой реакционной способностью, и если мы обнаружим его, то он может стать свидетельством биохимических процессов, активно пополняющих запасы кислорода в атмосфере — таких, как фотосинтез. Наличие озона (O₃) тоже могло бы указать на свободный двухатомный кислород. Ему свойственны яркие линии поглощения в инфракрасной части электромагнитного спектра, поэтому астрономы так хотят найти его с помощью огромных телескопов новейшего поколения.

А какие формы жизни могли бы населять этот мир? Являются ли автономные клетки обязательным условием для обмена веществом и энергией с окружающей средой? И как эта среда (включая ее гравитационные, тепловые, магнитные и электрические свойства) ограничит формы жизни, населяющие иные миры? Должна ли жизнь, возникнув, всегда эволюционировать в сторону усложнения? Так было на Земле, но, возможно, в других мирах этот путь не был столь предопределенным.

Как показывают эти вопросы, поиск внеземной жизни с открытыми глазами — сложнейшее дело. И все же космохимики, астробиологи и специалисты междисциплинарных областей всерьез взялись за решение этой грандиозной задачи. Постоянно растущая группа из примерно 4000 экзопланет, которые вращаются вокруг бесчисленного множества звезд, побудила их продолжить поиски с новыми силами. Для нас, землян, поиск только начался.

Завершающий пассаж

Всесторонний обзор биологической эволюции на Земле выходит за рамки данного путеводителя для начинающих. Однако цель этой книги — подчеркнуть реальные узы, соединяющие нас с большим космосом. Мы все разделяем богатое космическое достояние, сделавшее нас теми, кто мы есть, и путь к этому был долгим — 13,8 млрд лет назад возникла вся материя; около 12 млрд лет назад образовался Млечный Путь; 4,6 млрд лет назад сформировались Солнце и Солнечная система; 3,5 млрд лет назад на Земле появилась микробная форма жизни; 500 млн лет назад эволюционировали сложные жизненные формы; 300 млн лет назад жизнь вышла из моря на сушу; 240 млн лет назад на планете воцарились динозавры; 66 млн лет назад их эра закончилась, а всего несколько миллионов лет назад наступил расцвет гоминид.

Мы состоим из звездного вещества и так же связаны с космосом, как и породившая нас Галактика. Тем не менее многие ключевые вопросы остаются нерешенными. Вот мой топ-10:

1. Как различные субатомные частицы, из которых состоит вся материя, приобрели свои четко определенные массы, заряды и спиновые состояния в течение секунды после Большого взрыва? Стал ли этот «бродячий цирк» элементарных частиц удачным стечением обстоятельств — или был предопределен заранее?

2. Что характерно для темной материи, кроме невероятной отчужденности ее гипотетических частиц? Когда мы вообще получим прямые доказательства ее существования?

3. Является ли темная энергия необходимым и господствующим компонентом космоса — или это просто плод фантазий астрономов?

4. Как галактики смогли принять свой облик так скоро после Большого взрыва? Только представьте: всего за несколько сотен миллионов лет аморфная космическая плазма с избыточной плотностью в 1 часть на 100 000 сгустилась под воздействием гравитации в гигантские вращающиеся галактики, состоящие из звезд и планет. Разве это не кажется невероятно сложной задачей?

5. Что происходит внутри горизонтов событий черных дыр? И что они собой представляют? Порталы в иные пространства-времена? Или это просто компактные материальные миазмы, навсегда скрытые от любых наблюдателей своей огромной гравитацией?

6. Из какого звездообразующего облака сформировались Солнце и Солнечная система? Какие еще звездные и планетные системы в Млечном Пути произошли из той же туманности, что и наша?

7. Когда, где и как именно мы найдем первые прямые доказательства существования микробной формы жизни за пределами Земли?

8. Когда, где и как именно мы найдем первые прямые доказательства существования сложной формы жизни за пределами Земли?

9. Когда, где и как именно мы найдем первые прямые доказательства существования разумной, технологически-коммуникативной формы жизни за пределами Земли?

10. Пока мы ждем открытия разумных форм жизни, каким будет наилучший способ общения с ними — и стоит ли нам стремиться к этому общению?