Приямвада Натараджан - Карта Вселенной [Главные идеи, которые объясняют устройство космоса]

Второй способ обнаружения планет — транзитный метод, и именно его использовал космический спутник НАСА Kepler для выявления тысяч кандидатов {17} . Если планета проходит по диску родительской звезды, то измеряемая яркость изменяется на очень малую долю. Мы это недавно наблюдали в нашей Солнечной системе при прохождении Венеры по диску Солнца в 2012 г. Уменьшение яркости может быть измерено, и это позволяет затем определить радиус проходящей по диску звезды планеты.

Конечно, регистрируемое затемнение зависит от относительных размеров звезды и планеты. Например, для звезды HD209458 уменьшение светимости составило менее 2 %. Недостатком описываемого метода является то, что прохождение может наблюдаться только при особом положении орбиты в системе «звезда — планета» по отношению к наблюдателю. Кроме того, звезда и планета могут наблюдаться только из космоса вследствие сильных искажений, вызываемых атмосферой Земли [34]. К счастью, камера на борту космического аппарата Kepler имеет очень высокую точность, позволяющую измерить ослабление яркости на уровне нескольких процентов.

К 10 ноября 2015 г. число обнаруженных экзопланет превысило 5000, включая планеты в составе 484 зарегистрированных мультипланетных систем [35]. За пределами Солнечной системы максимальным числом точно установленных планет обладают пока звезды Kepler 90 и HD10180 (семь и четыре, соответственно). Наиболее близкой к нам мультипланетной системой является звезда Gliese 876 с четырьмя экзопланетами, расположенная на расстоянии 15 световых лет от нас. С учетом этой системы можно утверждать, что на расстояниях до 50 световых лет мы уже знаем о 20 мультипланетных системах, но большая их часть располагается гораздо дальше.

В настоящее время «охота» за планетами превратилась в настоящую индустрию. Начавшись 15 лет назад с работы всего нескольких исследователей и инженеров, она превратилась в обширный раздел большой науки. В разработке, эксплуатации и изучении данных со спутника Kepler принимали участие исследовательские команды из сотен специалистов. Опытные «охотники за планетами» отмечают, что, поскольку практически почти все звезды окружены планетами (а некоторые — большим числом планет), даже грубая оценка позволяет понять, что число планет в видимой нами Вселенной может превышать число звезд! Эти соображения повышают шансы обнаружить в космосе жизнь, особенно при увеличении числа открываемых новых планет или их спутников. Основанные на углероде формы жизни могут существовать только в определенных температурных интервалах, препятствующих разрушению органических молекул. При экстремально холодных температурах, ожидаемых в открытом космосе, скорости химических реакций существенно понижаются, что может замедлить или даже сделать невозможным протекание многих быстрых метаболических реакций, необходимых для поддержания жизнедеятельности высокоорганизованных форм мыслящей жизни. Таким образом, для основанной на углеродных молекулах формах жизни остается лишь одна удобная для существования ниша обитания, а именно планеты и их спутники, где при умеренных температурах могут жить и развиваться сложные и высокоразвитые формы жизни, которые можно сравнить с земными.

Говоря откровенно, я считаю, что, как и при обсуждении антропного принципа, земляне часто настроены излишне эгоцентрично в отношении обсуждаемой проблемы и их доводы или оценки основываются на полностью антропоцентрической точке зрения. Может быть, это просто недостаток воображения, который удерживает нас от путешествия за пределами знакомой жизни, или недостаток интеллекта, чтобы увидеть ее проявления? Вполне возможно, что разумная жизнь может возникнуть в кажущихся нам непривычными условиях существования и при необычных обстоятельствах. На Земле обнаружены некоторые виды экстремофилов, то есть форм жизни, способных длительно оставаться живыми при самых жестоких условиях среды существования. Например, можно отметить два вида термофильных бактерий, приспособившихся к очень высоким температурам: Thermus aquaticus (живущих в горячих источниках Йеллоустонского национального парка США при температуре 71 °C) и Pyrolobus fumarii (обнаруженных в так называемых «курительных трубках» геологического хребта на дне Атлантического океана с температурой 113 °C). С другой стороны, на Земле обнаружены и криофильные бактерии, способные выживать при экстремально низких температурах (например, Psychrobacter , существующие в диапазоне температур от –10 °C до 42 °C). Сам факт существования таких микроорганизмов доказывает высокую адаптивность и приспособляемость форм жизни к самым суровым условиям окружающей среды: например, Земля пережила пять ледниковых периодов и даже смену магнитных полюсов примерно 11 700 лет назад. Поэтому кто знает, какие формы жизни могут возникать на экзопланетах? Немало этих планет достаточно удалены от своих родительских звезд, чтобы вода (если она там присутствует) оставалась в жидком состоянии. Поэтому многие могли бы быть суперземлями — планетами, которые немного более массивны, чем Земля, но менее массивны, чем Уран и Нептун. Дополнительный интерес к этому направлению исследований возник после пресс-конференции 15 июля 2015 г. в Лондоне, где Стивен Хокинг и русский миллиардер Юрий Мильнер объявили о начале реализации совместного проекта под названием «Прорыв в прослушивании» (Breakthrough Listen), крупнейшей инициативы по детектированию сигналов внеземной жизни. Мильнер великодушно выделил на эти цели $100 млн. Часть из них пойдет на оплату астрономических наблюдений, которые необходимо провести с использованием двух далеко разнесенных телескопов. Одним из них будет телескоп имени Роберта С. Бёрда в Грин-Бэнк (штат Виргиния), другим — радиотелескоп обсерватории Паркса в австралийском штате Новый Южный Уэллс. Как и в случае «Телескопа горизонта событий», специально созданного для поиска черной дыры в центре нашей Галактики, комбинированное применение двух разнесенных телескопов превращает всю планету в очень большой радиотелескоп с гигантским размером, эквивалентный одному зеркалу, которое протянулось от США до Австралии, для прослушивания радиосигналов, передаваемых разумными существами в других местах. Объявляя об этом совместном проекте, Хокинг сказал: «…В бесконечной Вселенной должны существовать другие проявления жизни… или вы предпочитаете бродить по безжизненному космосу? В любом случае особых сомнений у нас нет». Мильнер заявил, что он принял участие в этой инициативе, поскольку у него внутреннее чувство того, что мы не одиноки во Вселенной. Выступая на пресс-конференции, Мильнер сказал: «Я думаю, что это маловероятное, но очень важное событие. Независимо от того, какой мы получим ответ, это будет мощный ответ. Поэтому мы должны использовать лучшие технологии и лучшие из доступных инструментов для получения ответа» {18} . Все мы с нетерпением ждем возможность подслушать переговоры инопланетян.