Водный мир, управляемый существами, похожими на осьминогов. Планета, разделенная на светлую и темную части, где никогда не восходит солнце. И лавовый ад, где с неба льется расплавленный камень. Это не описания чужих миров в научно-фантастических романах, это некоторые из "экзопланет", которые, скорее всего, прямо сейчас укрывают инопланетян. Десятки таких экзопланет - планет, вращающихся вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы, - которые были классифицированы как "потенциально обитаемые" или "похожие на Землю", были подробно описаны в новой книге. В книге "Чужие земли" доктор Лиза Кальтенеггер, бывший обозреватель миссий НАСА, пишет, что прорывы в астрономии за последние три десятилетия означают, что мы живем в "совершенно новой золотой эре исследований". С 1992 года, когда была открыта первая экзопланета, только в нашей галактике было подтверждено существование еще 5000 экзопланет. Из них 70 имеют все необходимые ингредиенты для существования жизни.
Учитывая, что расстояние до некоторых из них составляет 17 000 световых лет - на то, чтобы добраться до них на самом быстром аппарате, созданном человеком, зонде НАСА "Юнона", потребуется 6,9 миллиона лет, - доктор Кальтенегге говорит, что следующей задачей человечества будет проявить творческий подход, необходимый для реального обнаружения инопланетных форм жизни и общения с ними. "Я надеюсь передать, насколько трудным будет поиск инопланетной жизни", - пишет доктор Кальтенеггер в своей книге. "Мы можем даже не распознать ее, когда она окажется у нас перед глазами". В настоящее время открыто ошеломляющее количество планет за пределами нашей Солнечной системы, поскольку первая из этих "экзопланет" — газовый гигант, похожий на Юпитер, под названием "Димидий" - была впервые зарегистрирована в 1992 году. "Решение загадки этих новых миров требует использования широкого спектра инструментов, таких как выращивание красочной биоты в нашей биологической лаборатории [...] и обращение к долгой истории эволюции Земли в поисках подсказок о том, что искать", - объяснила она.
Доктор Кальтенеггер, который также является директором-основателем Института Карла Сагана при Корнеллском университете и профессором, сказал, что Земле придется стать "нашей лабораторией", поскольку мы проверяем новые идеи о том, как жизнь могла бы развиваться по-другому в галактике. На данный момент, по данным Лаборатории планетарной обитаемости Университета Пуэрто-Рико, 29 из выявленных скалистых экзопланет с наибольшей вероятностью могут поддерживать жизнь или, по крайней мере, жизнь в том виде, в каком мы ее знаем на Земле. Астрономы сообщают, что еще примерно 41 планета, по всей видимости, являются "водными мирами" — или мини-версиями планеты Нептун в нашей Солнечной системе, что делает их возможными, но менее вероятными кандидатами на существование инопланетной жизни. Огромный космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) стоимостью 10 миллиардов долларов, запущенный НАСА в 2021 году и собирающий свет из далекого космоса с помощью зеркала, в шесть раз превышающего размеры его знаменитого предшественника "Хаббла", привел к открытию множества новых экзопланет.
"JWST - это первый телескоп, способный улавливать достаточное количество света с помощью своего 21,3-футового (6,5-метрового) зеркала, чтобы исследовать химический состав атмосферы других скалистых миров", - сказал доктор Кальтенеггер в интервью Big Think. "Размер, - отметила она, - является ключом к собиранию света". "Представьте себе ведро: чем оно больше, тем больше дождевой воды оно может собрать [...] Зеркало телескопа работает таким же образом: чем оно больше, тем больше света оно может собрать". По словам доктора Кальтенеггера, признаки внеземной жизни в других мирах "написаны светом планеты — если вы знаете, как это прочитать". По ее словам, когда свет от далеких звезд проходит через атмосферу экзопланеты или отражается от нее, "химический состав атмосферы инопланетного мира кодируется в свете, который попадает в мой телескоп". Большинство отдаленных планет, таких как этот лавовый мир, CoRoT-7b, расположенный в 489 световых годах от Земли, были бы слишком изнурительными из-за своего бесконечного жара магмы, чтобы когда-либо поддерживать жизнь. Но здесь представлены только три отдаленные звездные системы, экзопланеты которых дают дразнящие подсказки о том, что на них может находиться неоткрытая внеземная жизнь.
Кеплер-62 - звездная система с глобальными океанами.
"Жизнь, которая никогда не покидала океанов, могла быть более захватывающе странной, чем мы могли себе представить", - пишет доктор Кальтенеггер в книге "Чужие земли". А вокруг звезды "оранжевый карлик" Кеплер-62, расположенной примерно в 980 световых годах от нашей Солнечной системы, вращаются по меньшей мере два вероятных водных мира: Кеплер 62-e и Кеплер 62-f. Обе экзопланеты имеют размеры между Землей и Нептуном, а Кеплер 62-f является одной из "самых многообещающих открытых планет" для поддержания внеземной жизни, согласно исследовательскому документу НАСА за 2015 год. Но что может там обитать? "Осьминогоподобные существа, гептаподы, описанные в научно-фантастической повести Теда Чанга "История твоей жизни" 1998 года, которая легла в основу фильма "Прибытие" 2016 года, приходят мне на ум, когда я думаю о больших океанских мирах", - сказал доктор Кальтенеггер. В научно-фантастической драме 2016 года от режиссера Дени Вильнева, экранизировавшего блокбастер "Дюна" этого года, высокие инопланетные существа с щупальцами учат человека-лингвиста, которого играет Эми Адамс, языку, который буквально меняет ее восприятие пространства и времени.
По словам доктора Кальтенеггер, любые продвинутые существа в водных мирах "Кеплера-62", скорее всего, были бы такими же неуравновешенными и расширяющими кругозор, хотя она скептически относится к их способности осваивать космические путешествия, как существа из рассказа Чейнга. "Жизнь на этих планетах протекала бы под водой, где не было бы легкого доступа к металлам, электричеству или огню для металлургии", - сказала она вскоре после того, как космический телескоп НАСА "Кеплер" впервые обнаружил эти миры. "Тем не менее, эти миры по-прежнему будут прекрасными голубыми планетами, вращающимися вокруг оранжевой звезды, - добавил астрофизик. - И, возможно, изобретательность жизни в достижении технологического уровня удивит нас". Даже без развитой космической жизни доктор Кальтенеггер надеется, что "Кеплер-62" однажды может стать отличным местом для туризма среди людей. "Эти миры могут стать одними из лучших мест для серфинга в космосе", - сказала она.
Trappist-1 - закатные миры светящихся водорослей
Всего в 40 световых годах от Земли, в плотном скоплении экзопланет, вращающихся вокруг красного солнца Trappist-1, по—видимому, есть три соседних мира, расположенных в пределах его "обитаемой зоны", и все они, по словам доктора Кальтенеггера, могут поддерживать жизнь. "Насколько дальше продвинулись бы наши возможности для космических путешествий, - задается она вопросом в книге "Чужие земли", - если бы вокруг нашего Солнца вращался еще один пригодный для жизни мир, не говоря уже о нескольких". Из семи ближайших к Trappist-1 экзопланет, названных Trappist-1b и Trappist-1h, две больше всего привлекли внимание астрономов благодаря своим умеренным температурам и другим "правильным" характеристикам: Trappist-1e и Trappist-1f. Имея массу, составляющую чуть менее 70% от массы Земли, Trappist-1e вращается вокруг своего Солнца на расстоянии всего 2,7 миллиона миль — это всего лишь часть от 93,6 миллиона миль, отделяющих Землю от Солнца. Trappist-1f, который всего на четыре процента больше Земли, вращается вокруг звезды, находясь не намного дальше, всего в 3,6 миллионах миль от нее.
Эти инопланетные миры вращаются так близко к Trappist-1 — так называемой "ультрахолодной карликовой звезде", чей свет в 2000 раз тусклее, чем у нашего солнца, - что год обращения вокруг звезды занимает всего несколько дней. "Год" на Trappist-1e - это даже не полная неделя, а всего 6,1 дня, что немного больше, чем год на Trappist-1f, которому требуется 9,2 дня, чтобы завершить свой орбитальный цикл. "Эта планетная система настолько плотно упакована, что планеты Trappist-1d и Trappist-1f на ночном небе средней планеты Trappist-1e выглядели бы такими же большими, как наша Луна", - сказал доктор Кальтенеггер. Вероятно, они стали культурными ориентирами для любых инопланетных цивилизаций за тысячелетия до того, как они смогли встретиться со своим ближайшим инопланетянином соседи. Некоторые ученые, на самом деле, считают, что существует большая вероятность того, что инопланетная жизнь на Trappist-1e могла бы изучать нашу планету на расстоянии, если бы у них были такие сложные телескопы, как телескоп Джеймса Уэбба НАСА.
Астробиолог Джейкоб Лустиг-Йегер из Университета Джона Хопкинса и его коллеги использовали атмосферные данные о планете Земля для моделирования далекой водной экзопланеты и обнаружили, что инопланетная версия JWST, вероятно, может обнаружить человечество. Даже со своего места, расположенного на расстоянии 40 световых лет, именно такой телескоп, запущенный на орбиту инопланетянами на TRAPPIST-1e, мог бы обнаружить световые сигнатуры молекул в нашей атмосфере, которые указывают на технологически развитую жизнь: в частности, загрязняющие вещества. "Хлорфторуглероды (ХФУ), - пишут Люстиг-Йегер и его команда в своей статье, - были предложены в качестве техносигнатур из-за их широкого промышленного применения и дурной славы, поскольку они катализируют разрушение [озонового слоя] O3".
Проксима Центавра - солнце никогда не заходит
Одна из ближайших соседей нашей Солнечной системы, звездная система Проксима Центавра, находится всего в 4,25 световых годах от нас, что составляет примерно десятую часть расстояния от звездных систем, подобных Trappist-1. Планета Проксима Центавра b, которая, "скорее всего, пригодна для жизни", плотно прилегает к своей звезде-хозяину, что, по словам доктора Кальтенеггера, означает, что это планета, "где солнце никогда не заходит и не восходит". Она представляет, что жизнь концентрируется вокруг кольца постоянных сумерек или постоянного рассвета, в зависимости от точки зрения, которое разделяет светлую и темную стороны Проксимы Центавра b, получая необходимое для выживания количество солнечной энергии своей звезды. "Красные пухлые облака заполняют оранжевое небо высоко над фиолетовым мхом, который усеивает несколько открытых островов на горизонте", - пишет она в "Чужих землях". "Волны разбиваются о небольшие участки берега, сверкая в красном свете солнца над головой". По словам доктора Кальтенеггера, если посветить фонариком на темную сторону Проксимы Центавра b, это, вероятно, может привести к открытию многих видов, которые в процессе эволюции научились сами генерировать свет. "В полумраке вы можете различить лишь крошечные яркие пятнышки света, - рассказывает она, - биофлуоресцентное свечение, которое придает слегка зеленоватый оттенок устрашающе чужеродному пейзажу".
В 2016 году доктор Кальтенеггер и ее коллега из Корнелла, доктор Джек О'Мэлли-Джеймс, проверили еще одну возможную причину, по которой жизнь на Проксиме Центавра b может светиться: биологический щит, который мог бы защитить этот вид от звезд-хозяев, часто вызывающих сильные солнечные бури. "Во время вспышки планета должна светиться, и это изменение может быть достаточно сильным, чтобы его можно было обнаружить на планетах, вращающихся вокруг близлежащих звезд-вспышек", - сказал доктор О'Мэлли-Джеймс о своем исследовании, опубликованном в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества. Эта теория была лишь одним из примеров того, как доктор Кальтенеггер и ее коллеги воплотили на практике идею использования самой странной жизни на Земле, чтобы представить разнообразие инопланетной жизни за световые годы от нас. "Подобно существам, обитающим в самых глубоких и темных уголках океанов Земли, - как выразилась доктор Кальтенеггер в своей новой книге, - они кажутся странно знакомыми и в то же время совсем другими".
