Когда я пишу или выступаю с публичными докладами об экзопланетах - инопланетных мирах, вращающихся вокруг других звёзд, - чаще всего мне задают вопрос: "Когда мы найдем ещё одну Землю?"
Это хороший вопрос. Как мы выяснили, космос наполнен огромным количеством совершенно разных миров, и вполне естественно задаться вопросом, существует ли Земля 2.0, или все они действительно, что называется, "чужие".
В нашей галактике Млечный Путь насчитываются сотни миллиардов звёзд. Учитывая, что по результатам исследований локальные планеты встречаются не реже, чем звёзды, в одной только нашей галактике могут быть триллионы планет. Конечно, в реальности это не означает, что у каждой звезды есть планета, скорее, у одних их вообще нет, в то время как другие обладают своими огромными солнечными системами.
Экзопланеты бывают самых разных размеров, некоторые из них невероятно причудливы: планеты размером с Юпитер, но проходящие так близко к поверхности своей звезды, что кипящее тепло атмосферы лишает их воздуха, превращая в мегакометы. Миры больше Земли, но меньше Нептуна, которые являются наиболее распространенным видом экзопланет. Странных планет очень много.
И да, в списке много миров размером с Землю. Из примерно 5,5 тысяч экзопланет, обнаруженных на сегодняшний день, около 100 близки по размеру к нашей родной планете. Но важен не только размер планеты.
Если вы ищете точную копию, скажем, с размером, массой и составом Земли, с пригодным для жизни воздухом и питьевой водой, то шансы обнаружить такую планету невелики.
Формирование планет - это стохастический процесс; множество случайных переменных влияют на то, как формируется и эволюционирует планета с течением времени.
Даже небольшие изменения могут привести к кардинально иной эволюции планеты, и многие из этих переменных влияют друг на друга.
Например, планета чуть теплее Земли - вращающаяся вокруг более горячей звезды или более близкая к более холодной звезде, - может привести к возникновению парникового эффекта, в результате которого ее океаны закипят, а иссушенная поверхность нагреется до температуры плавления свинца.
По милости Венеры
Как мы видим, даже относительно небольшое изменение содержания углекислого газа в атмосфере может оказать значительное воздействие на окружающую среду. Скорее всего, это не приведёт к тому, что Земля станет непригодной для жизни, но изменения происходят достаточно быстро, и это вызывает тревогу.
Кроме того,
Земля не всегда была похожа на привычную нам Землю. В течение двух миллиардов лет на нашей планете не было атмосферы, пригодной для жизни, и только в результате глобальных изменений окружающей среды появился кислород.
Также возможно, что наша планета пережила как минимум один период полного оледенения - гипотетическую эпоху под названием "Земля-снежок". Хотя эта идея спорна, очевидно, что в течение длительных периодов времени Земля не была тем прекрасным домом, который мы знаем сейчас.
Более того, в научном сообществе растёт дискурс относительно того, что Марс когда-то был более пригоден для жизни, чем можно предположить по его нынешней разреженной атмосфере и засушливой поверхности. Возможно, несколько миллиардов лет назад Марс был больше похож на Землю. Даже
Венера могла быть когда-то пригодна для жизни.
Фото: php-web.info
Само понятие "обитаемость" более туманно, чем можно подумать. За пределами Солнечной системы есть ледяные спутники, под замерзшей поверхностью которых скрываются океаны, а также другие потенциально благоприятные для жизни факторы. Вечная темнота при температуре чуть выше нуля не похожа на Эдем, но это может быть раем для жизни, которая там эволюционировала.
Преждевременно говорить, что мы нашли планеты похожие на нашу Землю. Во-первых, мы не знаем достаточно об атмосферах и химическом составе этих миров, чтобы с уверенностью сказать, похожи ли они на Землю. Из 100 упомянутых планет только три имеют примерно земную массу и получают примерно такое же количество света и тепла от своей звезды.
В-третьих, это малая величина. Наши нынешние методы обнаружения лучше справляются с поиском больших и горячих планет. Маленькие, слабо светящиеся планеты, такие как наша, обнаружить гораздо сложнее.
Но методы постоянно совершенствуются, и, возможно, нам не придется долго ждать, пока астрономы объявят, что нашли аналог Земли. А когда это произойдёт, что тогда?
Мы же не можем туда отправиться. У нас нет "Энтерпрайза", чтобы подняться на борт и перенестись на ближайшую Землю 2.0, а без сверхсветовых полётов путешествие будет неблизким. Даже самому быстрому космическому кораблю потребуется не одно тысячелетие, чтобы добраться до ближайшей звёздной системы, Проксимы Центавра.
Так много научно-фантастических фильмов говорят нам о необходимости покинуть Землю, что это уже стало привычным. Однако это скорее фантастика, чем наука: человечество увеличивает свою численность более чем на 70 миллионов человек в год. Чтобы справиться с этим приростом, нужно ежедневно запускать 2 тысячи кораблей SpaceX, даже если не учитывать длительность перелетов. Уменьшение демографического кризиса за счет межзвездной эмиграции - не выход.
Основать поселение - тоже непростая задача. Мы даже не знаем, как это сделать на низкой околоземной орбите,
на Луне или на Марсе. Нам ещё очень и очень далеко до того, чтобы открыть магазин на "другой Земле", даже если бы мы могли легко туда добраться.
Когда меня спрашивают о Земле 2.0, неизбежно возникает вопрос о том, сможем ли мы туда попасть и жить там. Если вкратце, то нет. Так зачем искать, если мы не можем туда отправиться?
Ищем, потому что хотим знать
С научной точки зрения мы ищем другие планеты, потому что хотим понять, как они формируются, как условия изменяют их физические свойства, как они отличаются от планет нашей
Солнечной системы или зеркально отражают их.
Но с человеческой точки зрения мы жаждем увидеть еще одну бледно-голубую точку где-то в глубинах космоса. Знать, что где-то, когда-то, условия оказались такими же как на Земле. Ну или похожими.
Безусловно, одно лишь осознание того, что где-то есть похожая планета, глубоко изменит наше представление
о Вселенной и нашем месте в ней. Такое открытие подчеркнёт контрастность нашей Земли и поможет нам лучше понять её.
Это также может помочь ответить на самый главный вопрос, который когда-либо возникал у человечества: Как мы появились здесь? Тысячелетиями этот вопрос служил источником спекуляций, мифов, верований и философских воззрений. С далёким бело-голубым миром, зависшим в окуляре телескопа, он становится научным. Познаваемым.
Если мы найдем ещё один пригодный для жизни мир, мы сможем осмелиться открыть дверь для следующего Большого вопроса: Одни ли мы?