Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты

Новые методы наблюдений в инфракрасных лучах могут позволить астрономам обнаружить признаки жизни на землеподобной экзопланете Kepler 186f.

Апрель 2014 года. Американская исследовательница Элиза Кинтана и ее коллеги объявили об открытии планеты Kepler 186f. Буква f в ее обозначении говорит о том, что это пятая планета, зарегистрированная космическим телескопом «Кеплер» в планетной системе звезды Kepler 186, красного карлика спектрального класса M1V. Звезда находится в созвездии Лебедя на расстоянии около пятисот световых лет от Солнца. Как и тысячи других экзопланет, открытых телескопом Кеплер за время его службы, завершившейся в 2018 году, планета Kepler 186f была обнаружена во время транзита – прохождения между наблюдателем и материнской звездой. Этим методом можно измерить орбитальный период (129,9 дней) и отношение радиусов планеты и ее звезды. Радиус звезды, полученный по ее спектральному классу, в два раза меньше солнечного – отсюда можно сделать вывод, что планета Kepler 186f по своим размерам сравнима с Землей.

Зная средний радиус орбиты планеты Kepler 186f (0,38 астрономической единицы), можно рассчитать, что она получает от своей звезды примерно в три раза меньше энергии, чем Земля получает от Солнца. Это значит, что она расположена в потенциально обитаемой зоне своей звезды – температура на ее поверхности достаточно высока, чтобы вода там могла оставаться в жидком состоянии. Ученые, оценивающие возможности существования внеземной жизни, полагают, что жидкая вода для возникновения жизни необходима. Поэтому за несколько лет, прошедших с момента ее открытия, планета Kepler 186f стала одной из главных целей программы исследования атмосфер землеподобных экзопланет, расположенных в зонах обитания. Такие исследования очень сложны – слабый отраженный свет планеты Kepler 186f практически неразличим на ярком фоне свечения звезды. Проблема может быть решена, если вести наблюдения в инфракрасных лучах, в которых звезда выглядит тусклее, а планета – ярче.

Апрель 2042 года. Астрономы, наконец, располагают точными технологиями космических наблюдений в инфракрасной части спектра. С помощью высокочувствительных инфракрасных спектрографов они исследуют экзопланеты, расположенные в пределах зон обитания звезд. В спектре планеты Kepler 186f удается обнаружить признаки внеземной жизни: в атмосфере планеты зарегистрированы следы водяного пара и молекулярного кислорода, двух самых надежных биомаркеров. Ведь молекулярный кислород – продукт бактериального фотосинтеза, такого же, какой шел в земных океанах более трех с половиной миллиарда лет назад!

☛ СМ. ТАКЖЕ

На Земле возникает жизнь (3,5 миллиарда лет назад)

Великая оксигенация (2,4 миллиарда лет назад)

Открытие экзопланет (1995)

2051 Первые шаги человека на Марсе

Космический корабль с экипажем на борту на поверхности Марса. Однако этот грандиозный прорыв, победа техники и человеческого духа создает множество небывалых проблем, сравнимых с теми, что стояли перед участниками лунных экспедиций.

Январь 2051 года. На Марсе четыре астронавта: два американца, китаец и европеец. За девять месяцев до этого они стартовали с мыса Кеннеди к уже поджидающему их на околоземной орбите межпланетному космическому кораблю НАСА «Арес» (древнегреческое имя бога войны, которого древние римляне позже назвали Марсом). Включив мощные ракетные кислородно-водородные двигатели, «Арес» стартует к красной планете, за сто дней до того, как расстояние между Землей и Марсом не уменьшится до пятидесяти шести миллионов километров – кратчайшего с начала XXI века. После двухсот пятидесяти восьми дней перелета «Арес» стыкуется со спускаемым модулем «Хосин» («огненная звезда» – так называли Марс древние китайские астрономы), заранее доставленному на марсианскую орбиту космическим агентством Китая. Экипаж занимает места в спускаемом аппарате, «Хосин» отделяется от «Ареса» и садится на Марс, на площадку, куда ранее Европейское космическое агентство доставило оборудование и модули жизнеобеспечения. Землянам предстоит провести на Марсе пятьсот дней.

На решение всех проблем пилотируемой миссии на Марс потратили десятилетия. Самые сложные проблемы касались логистики беспрерывного двухлетнего пребывания на чужой планете. Решены и проблемы защиты от космического излучения, как солнечного, так и галактического, воздействие которого сравнимо с длительным облучением жесткой радиацией. Кроме того, пришлось учесть и влияние долгого пребывания в закрытом пространстве. Еще с 2010-х годов космические агентства экспериментально исследовали влияние изоляции на психику и физиологию человека.