Коллектив авторов - Одиноки ли мы во Вселенной? Ведущие ученые мира о поисках инопланетной жизни

Метод обнаружения вероятной жизни на планете по составу ее атмосферы применим и к экзопланетам. Данное Лавлоком определение биомаркера — по сути химически неравновесного состояния, вызванного наличием живых организмов, — на данный момент является единственным научно-строгим понятием, которым мы располагаем. Однако оно несовершенно, и возможно, что обитаемые миры при наблюдении ничем не будут выделяться из множества похожих планет. Главное, мы недостаточно представляем химический состав атмосферы экзопланет: находятся ли они по большей части в равновесном состоянии или в неравновесном, но вызванном абиогенными процессами, как это следует из компьютерного моделирования. Все, что нам сейчас доступно, — это изучать и наблюдать огромное число планет нашей Галактики, имеющих разные размеры, температуру и материнские звезды, пытаясь понять, что могут представлять собой миры предполагаемых инопланетян. Без этой информации, следовательно, и без общей картины мы рискуем без должных оснований объявить планету обитаемой исключительно в соответствии с вышеприведенным определением биомаркера.

Поначалу поиск планет за пределами Солнечной системы вдохновлялся и направлялся стремлением обнаружить копию Земли — планету в точности такую, как наша. Однако охота за двойником Земли, будь то в нашей Галактике или во всей Вселенной, не только антинаучна, но даже не особенно интересна. Мысль, будто Земля является единственной или самой перспективной моделью обитаемой планеты, рождена невежеством, ограниченностью и антропоморфизмом, считающим нас самих и наш мир центром мироздания, как это было принято до Галилея. В Земле нет ничего особенного. Данные о твердых планетах, известных на сегодняшний день, заставляют нас изменить точку зрения.

Спутник НАСА «Кеплер» был запущен больше 20 лет назад для поиска аналогов Земли рядом с солнцеподобными звездами. Статистический анализ данных «Кеплера» показал, что размер Земли не имеет решающего значения, что это скорее случайность в многообразии размеров твердых планет. Я имею в виду, что планеты в два раза больше или вполовину меньше Земли в принципе тоже могут быть обитаемыми. Что же касается Солнца, то теперь мы знаем, что это весьма средняя звезда, не слишком большая и не слишком маленькая, находящаяся на середине своего жизненного цикла. Могла ли возникнуть жизнь на планете возле звезды меньше и холоднее или больше и горячее Солнца? Почему бы и нет? Даже отбросив крайности — слишком массивные и нестабильные или слишком активные звезды, — мы все равно получим множество возможных вариантов.

Что еще можно измерить в ходе поиска обитаемых миров? Например, температуру. Если мы считаем, что жизнь обязательно имеет углеродную основу и химические связи, аналогичные тем, что сформировались у земной жизни, то температура на планете не должна слишком отличаться от земной. Это, казалось бы, противоречит моему призыву расширить пределы допустимого, но жизнь на Земле действительно имеет в своей основе самые распространенные элементы во Вселенной: водород, углерод, азот, кислород. Кроме того, в областях формирования звезд или планет, а также комет были обнаружены многочисленные сложные органические молекулы, в том числе аминокислоты, строительные блоки белков и предшественники нуклеотидов, компонентов ДНК и РНК — нашего генетического материала. Мы, безусловно, «сделаны» не из уникальных или редких компонентов. Именно потому, что составляющие жизни, какой мы ее знаем, повсеместно распространены во Вселенной, представляется логичным взять углеродную основу жизни за рабочую гипотезу. В таком случае температура на обитаемой планете не может быть какой угодно. Слишком высокая непоправимо разрушила бы структуру органических молекул, а слишком низкая замедляла реакции настолько, что жизни в принципе было бы трудно зародиться.

Земная жизнь также крайне зависима от воды как химического растворителя. Давно ведутся споры о том, могут ли выполнять химические функции воды другие растворители, например аммиак, но все эти построения пока остаются гипотетическими. Если мы хотим придерживаться строгого научного подхода, то не можем исключить жидкую воду из списка необходимых для жизни ингредиентов. В конце концов, мы знаем, что это принципиальное требование большинства сложных органических молекул. Следовательно, условие наличия воды в жидком состоянии ограничивает интервал температур и давлений на пригодных для обитания планетах.