Все эти миры — ваши. Научные поиски внеземной жизни

Для нашей истории важно, что в 1995 г. мы впервые обнаружили внесолнечную планету. Хотя мы можем наблюдать лишь косвенные признаки ее существования, это дает нам основания утверждать, что у 51 Пегаса имеется планета и она совершенно не похожа ни на одну из тех планет, с которыми мы сталкивались до сих пор. Метод Доплера позволяет нам рассчитать массу невидимой планеты и расстояние, на котором она вращается вокруг своей материнской звезды. Кроме того, наши наблюдения материнской звезды дают нам возможность определить, насколько сильно разогрета поверхность планеты. Для сравнения можно сказать, что сегодня мы знаем о любой внесолнечной планете почти столько же, сколько знали о внешних планетах нашей Солнечной системы до начала освоения космоса. Каждая из них — это целый мир. Мы можем измерить его физические характеристики. Мы можем оценить, в какой степени он может быть пригоден для жизни. Мы уже очень близки к тому моменту, когда сможем начать поиски признаков жизни в этих внесолнечных мирах.

К 2014 г. было обнаружено свыше 1800 планет[3], вращающихся вокруг своих звезд: одни из них одиночные, другие входят в планетные системы. Это число отражает те системы, существование которых можно считать подтвержденным, как правило, с помощью метода спектрометрического измерения лучевой скорости звезд. Несколько тысяч других, в частности те, которые были обнаружены космическим телескопом «Кеплер», с которым мы познакомимся в главе 8, пока считаются «кандидатами» в планеты, ожидающими подтверждения. На этом месте внимательный читатель может заметить, что данный раздел озаглавлен «Миллиарды и миллиарды планет». Как перейти от 1800 планет к миллиардам? Не все звезды Галактики были обследованы на наличие планет, но из тех, что были исследованы, планетными системами обладает значительный процент. В астрономии принято обозначать долю звезд определенного типа, имеющих свои планетные системы, как f_p. Как выяснилось, для обычных звезд или, как их еще называют, звезд главной последовательности, которые составляют большинство звезд Млечного Пути, f_p находится в пределах от 0,1 до 1 (1 означает, что каждая такая звезда имеет планеты).

Подождите: но ведь это потрясающе! Астрономы обычно имеют дело с величинами, которые мы привыкли называть… астрономическими! Эти величины так велики, что в нашем языке нет для них даже обозначений (масса Солнца, например, составляет 2×10³⁰ кг, иначе говоря, это двойка с 30 нулями; средняя плотность вещества и энергии во Вселенной — 9×10^–27 кг/м³, т. е. девятке предшествуют 26 нулей). В астрономии число между 0,1 и 1 можно считать равным 1. Так что с точностью до порядка мы можем считать, что планетной системой обладает каждая звезда‹‹7››.

Если вы не возражали против моего предыдущего утверждения о том, что в нашей Солнечной системе нет ничего необычного, то это открытие тоже не должно вызвать у вас чувство протеста. Поражает лишь то, что, глядя в звездное небо, на все эти видимые невооруженным глазом 3000 звезд Млечного Пути, вы вполне можете ожидать, что у каждой из них есть своя планета. А у многих, возможно, есть и своя планетная система. Ни одна из них не будет точной копией нашей Солнечной системы, но если принимать во внимание планетные массы и физический состав, которые мы рассчитываем найти, то можно вполне рассчитывать на очень близкое сходство. Так что когда вы представляете себе 400 млрд звезд, которые, согласно нашим представлениям, составляют галактику Млечный Путь, вы вправе надеяться, что вас там ждут 400 млрд (или около того) планет.

«Это жизнь, Джим, но не такая, какой мы ее знаем»

Как будут выглядеть инопланетяне? Полагаю, ни для кого не секрет, что инопланетян в кино обычно представляют в виде гуманоидов по двум причинам: так дешевле, и людям более симпатичны антропоморфные инопланетяне. Из этого правила есть много исключений, но вопрос заключается в том, с чего следует начать поиск инопланетной жизни?

Хоть я и не исключаю, что в один прекрасный день какой-нибудь марсоход снимет замедленное видео, на котором крошечный марсианский слизняк будет ползти по пыльной марсианской равнине, но столь прямолинейные методы для наших целей не подходят. Явление, которое мы называем жизнью, — это набор взаимосвязанных химических процессов; переработка энергии, необходимой для поддержания жизни, приводит к выделению различных побочных продуктов (выдохните, и вы поймете, что я имею в виду). Следовательно, в наших поисках жизни имеет смысл учитывать, как присутствие живых организмов меняет состав окружающей среды. Проявление последствий биологических процессов называется биосигнатурой. Наилучшими или наиболее исчерпывающими можно считать те биосигнатуры, которые нельзя получить методами неорганической химии.