13.07.2017. - Как искали внеземную жизнь

Как искали внеземную жизнь

Астроном и популяризатор науки Владимир Сурдин прочитал лекцию о том, есть ли жизнь на Марсе, Луне, Венере и когда мы уже встретимся с инопланетянами. Приводим основные тезисы рассказы. Внеземную жизнь искали, начиная с ближайших мест. Например, в XIX веке люди были уверены, что жизнь может быть и на Луне – конечно же, на обратной стороне, которую мы не видим.

До сих пор существует куча мифов о том, что там есть пришельцы, у которых своя база. Вообще, жизнь там и правда не исключена: всего в трех днях полета находится вполне благоприятное для жизни место. На Луне была определенная жизнь с 1969 по 1972 год, когда люди исследовали ее поверхность. Они, кстати, оставили там свою микрофлору. Но мы не знаем ее судьбу.

На Луне – лед, и температура не очень благоприятная, примерно -38 -40 градусов. Если вы прилетите туда с лопатой и выкопаете землянку полтора-два метра длинной, то уже не будете страдать от суточных колебаний температур. Надо помнить, что и на нашей планете жизнь тоже предпочитает зарождаться под землей. Вся биомасса на поверхности Земли меньше, чем под поверхностью до глубины в три километра.

В начале 1960-х ожидалось, что на Венере условия близкие к земным, но оказалось, что там ад: температура +400 и жизнь, вероятно, исключена. Хотя есть один энтузиаст, московский астрофизик Леонид Васильевич Ксанфомалити, который указывает на некоторые странные факты, которые могут говорить о наличии жизни на Венере. Но никто, кроме него, эту мысль не разделяет.

Многие, наверное, смотрели фильм «Марсианин». Так вот – это все неправда!

На Марсе в XIX веке и до середины XX обнаруживали каналы. Когда туда прилетели роботы и сделали снимки, каналов на них не оказалось. Мы пока не знаем, куда они делись, но уже ясно, что там нет цивилизации. Хотя все еще не понятно, есть ли там какая-то форма жизни. Сейчас на Марсе обитают роботы, которые не способны заниматься биологией, они чистые геологи. Благодаря усилиям Европейского космического агентства и Роскосмоса скоро должны пройти и биологические работы. Моя надежда, как и многих, кто исследует Марс, найти подземную микрофлору. На поверхности красной планеты найдены вертикальные пещеры типа карстовых – размером со стадион. Ясно, что они ведут в разваленные подземные объемы.

На поверхности Марса жизнь исключена. Там уровень радиации зашкаливает. Многие, наверное, смотрели фильм «Марсианин». Так вот – это все неправда! Четыре года ходить по поверхности Марса человек не может, он будет облучен до состояния трупа. А вот под поверхностью планеты, уже на глубине двух-трех метров радиации практически нет и там довольно неплохие условия: воды хоть залейся (но в виде льда). Мы мечтаем забраться под поверхность Марса — в условиях отсутствия суточных колебаний температуры, при наличии воды и отсутствии радиации поискать жизнь. Но пока нет робота, который умел бы лазать по пещерам, а есть косвенное указание наличия микрофлоры на Марсе. Это метан, найденный в 2009 году в его атмосфере. Метан не сохраняется долго в атмосфере. Он распадется от действия солнечного ультрафиолета. Значит, есть источник этого газа на Марсе. На Земле у нас два главных источника метана – вулканические извержения и жизнедеятельность микробов. Вулканов на Марсе нет, значит остаются только микробы.

Еще одна надежда обнаружить жизнь вне Земли – это спутники планет-гигантов. Они размером примерно с Луну, некоторые поменьше. Снаружи они покрыты ледяной коркой, но под льдом огромное количество воды. Там идеальная для развития жизни вода, но единственное, что нет солнечного света. Хотя у нас в глубинах океана тоже без солнечного света жизнь процветает.

Биологи и астрономы надеются найти именно разумную форму жизни. Потому что она легче обнаруживается. Вот попробуйте под льдом найти микробов. А если это разумная жизнь, то она сама о себе заявляет. Впервые эту мысль четко выразили в 1959 году два американских физика — тогда появились мощные радиопередатчики и чувствительные радиоприемники. И то и другое было сделано для отслеживания полета межпланетных кораблей. Коли это было сделано и появились огромные радиоантенны, то неожиданно оказалось, что при наличии такой же техники у соседних звезд, мы можем с ними переговариваться. Это было совершенно неожиданно, никто тогда об этом не думал, так небольшая заметка в журнале «Nature» взорвала мозг людей. Оказалось, что мы уже можем связаться с подобными себе существами, живущими на соседних звездах.

Надо сказать, что разрыв в расстоянии между планетами солнечной системы и ближайшими к нам звездами – колоссальный. В фантастике он как-то естественно выглядит, вот полетели на Марс, полетели на Альфа Центавру, вроде бы одно и то же, но в 100 тысяч раз дальше от нас до Марса, чем от нас до Альфа Центавры – ближайшей к нам звезде. Абсолютно другой масштаб расстояний.

Главное – найти возможность обмениваться информацией. Нам ведь нужно знать, куда отправлять сигнал: радиосвязь на межзвездных расстояниях возможна только с помощью направленных антенн. Поэтому нужно было решить, куда смотреть и чего ожидать. Всем стало очевидно, что нужно найти какое-то общее расстояние, чтобы каждое разумное существо понимало, что именно на этой длине волны нужно налаживать радиосвязь. Такая волна нашлась, волна, на которой излучает водород. Это всеобъемлющий химический элемент, он главный во вселенной, из него сделано все, даже наше тело в значительной степени, звезды тоже почти из чистого водорода. Атомы водорода излучают как раз в том диапазоне, который уже освоен астрономами. Длина волны 21 сантиметр, это то, что у нас в телевизионном диапазоне, спутники вещают на близких волнах. Это то, что мы уже умеем делать и водород нам подсказывает, что 21 сантиметр это то, на что надо настроить радиоприемник, чтобы попытаться принять сигнал. А вот куда смотреть – тут стало немного посложнее.

Первым на подобный эксперимент решился американский астроном Фрэнк Дрейк. Он понял, что нужно искать аналоги нашей солнечной системы – возде Альфа Центавры или Тау Кита. Когда я был маленький, а мои учителя не знали, есть ли у этих звезд планеты. Дрейк впервые стал слушать эфиры,направленные на эти звезды. Но в конце, концов лучшее, что получилось это, наверное, песенка Высоцкого про Тау Кита. Потому что результат прослушивания эфира был нулевой.

В те годы эта проблема называлась CETI – Communication with extraterrestrial intelligence. Тогда все надеялись именно на коммуникацию, сомнений в наличии цивилизации не было. У нас в стране первый толчок в сторону изучения этой проблемы дал Иосиф Самуилович Шкловский. Он написал в 1962 книгу, абсолютно не надеясь на какой-то успех. Просто рассказал о строении космоса и о проблеме связи с внеземными цивилизациями. Книга называлась «Вселенная, жизнь, разум». Она оказалась просто бестселлером. Недавно я редактировал ее очередное переиздание и убедился, что она очень свежая.

Эта книга была переведена на английский, и случился небольшой скандал. Тогда еще молодой Карл Саган взялся перевести её. Но на английском она вышла под двумя фамилиями – Шкловский и Саган. Он сделал себя соавтором. В общем даже заслуженно, потому что дописал он довольно много, но не согласовал со Шкловским. Это было не очень красиво. Так или иначе большая популярность Сагана началась с перевода книги Шкловского.

Мне эта идея кажется бредовой: прилетает другая цивилизация и начинает таскать камни

Главное – найти возможность обмениваться информацией. Нам ведь нужно знать куда отправлять сигнал, радиосвязь на межзвездных расстояниях возможна только с помощью направленных антенн. Поэтому нужно было решить, куда смотреть и чего ожидать. Всем стало очевидно, что нужно найти какое-то общее расстояние, чтобы каждое разумное существо понимало, что именно на этой длине волны нужно налаживать радиосвязь. Такая волна нашлась, волна, на которой излучает водород. Это всеобъемлющий химический элемент, он главный во вселенной, из него сделано все, даже наше тело в значительной степени, звезды тоже почти из чистого водорода. Атомы водорода излучают как раз в том диапазоне, который уже освоен астрономами. Длина волны 21 сантиметр, это то, что у нас в телевизионном диапазоне, спутники вещают на близких волнах. Это то, что мы уже умеем делать и водород нам подсказывает, что 21 сантиметр это то, на что надо настроить радиоприемник, чтобы попытаться принять сигнал. А вот куда смотреть – тут стало немного посложнее.

После выхода книги Шкловского появилось много энтузиастов разных направлений. Одни взялись за воплощение проектов прослушивания, а потом и посылки сигналов в космос. Другие – решили искать следы пришельцев на земле. Это то, что мы называем уфологией.

Мы немного презрительно относимся к этому направлению, потому что это достаточно романтическое увлечение не очень грамотных людей. Были аспекты, которые интересовали историков и археологов. Например, рисунки в сахаре на стенах пещер, которые напоминали людям изображения пришельцев. Дальше у нас идут грандиозные сооружения на земле, типа пирамид Хеопса или Баальбекской веранды. Пирамиду, кажется, можно построить руками. А вот такие сооружения как Баальбекская веранда, где некоторые кирпичики весят 800 тонн, вызывают вопросы. Кажется, что это невозможно сделать, хотя можно найти работы археологов-теоретиков, которые подробно объясняют как это можно сделать. Но пока мы не увидим, что современные люди смогут повторить эту работу без помощи современной техники, всегда останется какая-то мысль о том, что это всё-таки были пришельцы. Мне эта идея кажется бредовой: прилетает другая цивилизация и начинает таскать камни. Мы ведь летали на Луну, возвращались с нее и никто там не строил никакие огромные взлетные площадки.

Уфология жива до сих пор и есть люди, которые искренне верят, что пришельцы уже среди нас, похищают нас, изучают, возвращают и все в таком роде. В Советском Союзе массовое увлечение НЛО началось в 1977 году и получило отклик официальной прессы и официальной науки. Тогда над Петрозаводском, над Ленинградской областью, была замечена так называемая медуза. Потом оказалось, что это был неудачный запуск ракеты с космодрома Плесецк.

Большая надежда появилась в 1995 году, когда ученые наконец-то научились обнаруживать планеты у других звезд. Это было очень не легко, потому что звезд много, а планеты, даже если они есть, светят очень слабо. Мы никогда не надеялись различать маленькую точечку в этом свету, но все-таки методы нашлись. Сначала они были косвенные. Звезда и планета вращаются вокруг общего центра масс. Очевидно, звезда должна регулярно двигаться под действием притяжения планеты и свет звезды будет изменять свою длину волны, а наш спектроскоп покажет эти регулярные колебания. Свет звезды то приближающийся к нам, то удаляющийся от нас, вызовет колебания спектральных линий к красному и голубому концу спектра. В 1995 году это сработало.

Второй метод, который оказался более продуктивным, это слежение за тем, как планета проходит на фоне своей звезды – она затмевает ее чуть-чуть, на долю процента. Это можно заметить. Но лучше всего делать это из космоса. Такие космические телескопы, которым не мешает земная атмосфера, делают это очень эффективно. На сегодняшний день открыто около четырех тысяч планет за пределами солнечной системы. Это фантастика. В нашей солнечной системе известно восемь планет, а за ее пределами – четыре тысячи. Конечно, нас интересуют те, которые похожи на землю. Такие есть, их штук 40. Планеты похожие на землю и находящиеся в зоне жизни своей звезды существуют. За открытие таких планет мы обязаны телескопу «Кеплер».

Но нам нужно не просто знать об этих планетах, но и увидеть их и изучать. Мы уже начали это делать: научились видеть химические элементы, присущие элементам той или иной планеты. Что именно мы ищем? В спектре экзопланеты должны быть биомаркеры, то есть следы тех химических элементов, которые говорят либо о наличии жизни, либо об условиях для нее.

Каждый из нас может отдать часть своего компьютерного времени на анализ сигналов из космоса

Итак, жизнь мы сегодня не нашли нигде, кроме Земли. Тем более солнечной системы. Значит остается попробовать найти разумную жизнь. Для этого нужно было бы создать гигантские радиотелескопы, чтобы прослушивать всю галактику, все звезды. Такие проекты есть, но денег на них нет – все как всегда. Но существуют проекты, которые занимают прослушиванием сразу множества каналов. Почти 60 миллионов радиоканалов прослушивает проект SERENDIP. Мы научились делать приемную аппаратуру, а вот соответствующих радиоантенн никто не делает. Это дорогостоящее оборудование.

Звезд очень много, 200 миллиардов. Мы уже научились отбирать те, что нас не интересуют. Например, если звезда массивная, то маловероятно, что на ней есть жизнь. Потому что массивные звезды быстро кончают свой век и взрываются как сверхновые. Век нашего солнца тоже не особенного долог (10 миллиардов), ему еще пять миллиардов лет существовать, тогда и закончится жизнь на Земле. А вот массивным отведено всего пять-шесть миллионов лет. Еще лучше охватить целую галактику исследованиями. Вот Андромеда рядом с нами, там 400 миллиардов звезд. Но слишком далеко, наша аппаратура еще не способна ни слушать, ни передавать сигналы.

Бывало приходили сигналы, про которые можно было думать, что они искусственные. Известен «Вау» сигнал, который обсуждается с 1977 года. Буквально в этом году вышла работа, что как раз в месте сигнала проходила комета и в облаке газа, который ее окружает, сгенерировался такой вот сигнал. Но руки никто не опускает. Есть признаки, по которым они могут считаться искусственными. Во-первых сигнал всегда должен менять частоту передачи. Из космоса мы ожидаем именно такого, скачущего сигнала. Потому что наша земля летит в пространстве в одну сторону, их «земля» – в другую, мы все время меняем скорость относительно друг друга и эффект Доплера должен смещать частоту. Это должен быть признак того, что сигнал приходит к нам с далекой планеты.

Прослушали ли мы весь космос? Нет. Но есть определенные участки, которые мы уже смогли прослушать. Этим занимаются старички-энтузиасты начала 1960-х – частная организация институт SETI. Работают на пожертвования людей. Одно время их финансировали НАСА, но проходило время, сигнал не был принят и государство перестало выделять средства. Проекты продолжают работать за счет крупнейшего телескопа. Интересно то, что каждый из нас может внести свою лепту в развитие этого проекта просто отдав часть своего компьютерного времени на анализ сигналов из космоса. Все это делается очень просто. В сети вы находите «SETI@home», скачиваете маленькую программу, она работает и вы ее не замечаете. Процессор перекачивает сигналы и если находит что-то интересное, сообщает вам и отсылает обратно в институт SETI. Таких сигналов найдено очень много.

Источник