Г. НИКОЛАЕВ. По материалам журнала "Der Spiegel".

В Млечном Пути - много планет

Телескоп в Канберрской обсерватории (Австралия).

Когда свет от далекой звезды не встречает на своем пути никакого препятствия, до Земли доходит только малая часть света.

Обсерватория на Гавайских островах.

В космосе странствует облако из пыли и газа.

При сильном увеличении на спутнике Юпитера - Европе можно разглядеть ледяные торосы (фото слева). Зонд "Галилей" (фото в центре). Взгляд на иной мир. Картина, переданная зондом "Галилей" с Европы - луны Юпитера.

Австралийскому студенту Крису Фрагиле было поручено во время ночного дежурства в обсерватории пронаблюдать за звездой № 305367462411, находящейся недалеко от центра Млечного Пути. Каждые полчаса он измерял с помощью специального инструмента световой поток от этой звезды. И вот что заметил Крис: свет звезды на какое-то время вдруг стал много ярче... Причину такого феномена студент узнал позже. Но сейчас он с полным правом говорит: "Я был свидетелем эпохального события".

Когда другой австралийский астроном Бруц Петерсон обрабатывал кривую светимости, полученную от этой же звезды, у него, как он сам говорит, перехватило дух: ученый понял, что неожиданное увеличение светимости, замеченное Крисом Фрагиле, объясняется тем, что на фоне диска звезды проходило очень маленькое небесное тело. Это было открытием планеты в далеком космосе. И самое замечательное здесь то, что открыта планета маленькая, подобная Земле вращающаяся вокруг своей звезды (как показали дальнейшие вычисления) примерно на таком же расстоянии, как мы от Солнца. Следовательно, температура на ее поверхности должна быть такой же, как у нас. "Вполне возможно, - считает на основании всего этого Петерсон, - что там возникла какая-то жизнь".

Несколько месяцев астроном повторял и снова повторял наблюдения за звездой в центре Млечного Пути. Параллельно с ним это же делали ученые из новозеландских и американских обсерваторий. Все результаты подтвердили первое наблюдение студента. И только тогда австралийские астрономы опубликовали свое открытие. Они оказались удачливыми охотниками за планетами, но были отнюдь не первыми.

В 1995 году швейцарские астрофизики Мишель Майор и Дидьер Келоз с помощью математической обработки полученных телескопом и компьютером диаграмм открыли, что у звезды, находящейся от нас на расстоянии 48 световых лет (звезда "51" в созвездии Пегаса) есть спутник. Он огромный, тяжелый, похожий на наш Юпитер. О существовании жизни на такой массивной планете не может быть и речи. Это было открытие первой планеты вне Солнечной системы. С тех пор, всего за четыре года, астрономы мира отыскали еще 18 звезд, имеющих хотя бы по одному спутнику.

В апреле нынешнего, 1999, года американские ученые сообщили, что на расстоянии всего лишь в 44 световых года от Земли у звезды, которая видна невооруженным глазом (Ипсилон Андромеды), есть три спутника. Так была открыта первая по соседству с нами солнечная система. Но, как и все обнаруженные до сих пор, ее планеты тоже не пригодны для жизни. Они массивны и близко расположены к своим звездам-солнцам. Значит, там гигантская сила тяжести и адская температура на поверхности. Так что пока единственной теоретически пригодной для возникновения жизни можно считать лишь ту планету, что обнаружена австралийцами.

Ученые мира вплотную взялись за решение сложнейшей загадки, которая издавна волнует человечество: одиноки мы во Вселенной и Земля - это лишь "склеп мироздания" (по словам Жана Пауля) или на других небесных телах тоже есть живые существа, пусть даже совсем не похожие на земные?

Астроном Стив Беквит, который до недавнего времени был шефом команды, руководящей орбитальным телескопом, носящим имя Хаббла, придерживается весьма оптимистической точки зрения: "В Галактике достаточно планет", и притом, по его словам, "с благоприятными условиями для жизни".

В последние годы Беквит настойчиво изучает "гнезда" нарождающихся звезд. По его подсчетам, каждое второе из этих юных светил окружено газопылевым диском. Из этого твердого или газообразного материала в будущем образуются спутники звезды. И рождение таких планетарных семейств не исключение, а, скорее, правило.

Поиск по косвенным уликам

Зарождение жизни в планетарных системах молодых звезд, как считают теперь геологи и биологи, происходит существенно чаще, чем предполагалось ранее. Доказано, что на земном шаре, после того как он сформировался из материи околосолнечного диска, биологически автивные молекулы синтезировались по прошествии всего нескольких сотен миллионов лет с момента возникновения жизни.

"Тотчас, как только возникают сходные с земными физические условия, - пишет нобелевский лауреат Христиан де Дуве, - возникает жизнь". По его мнению, "почти принудительно".

В планах НАСА и Европейского космического агентства - запустить на орбиту гигантский телескоп с одним лишь заданием: искать во Вселенной планеты, принадлежащие другим солнцам. "Я мечтаю, - говорит руководитель американской космической организации Дан Гольдин, - что однажды мы получили снимок похожей на Землю планеты и с таким разрешением, четкостью, что сможем различить облака, континенты, океаны".

Но до этого еще долгий путь. Ныне актуальная задача - искать косвенные признаки далеких планет. Даже для той, открытой австралийцами, "сестры" Земли не определены еще координаты в пространстве. По предварительным подсчетам, планета - двойник Земли - находится на расстоянии в 20 тысяч световых лет от нас. Смешно, конечно, говорить о том, что какие-то существа с этой планеты могли бы просигналить нам световыми лучами: им пришлось бы ждать нашего ответа 40 тысяч лет!

Австралийцы нашли эту сенсационную планету благодаря примененной ими новой поисковой технике. Обсерватория Маунт-Стромоло пережила реконструкцию и стала на сегодня самой совершенной в мире для поиска далеких планет. Телескопы, соединенные с компьютерами, ночь за ночью наблюдают миллионы звезд в центре Млечного Пути. Автоматы регистрируют световой поток, испускаемый каждой из наблюдаемых звезд. Астроном Петерсон командует потоком цифр, полученных компьютером. Нажатием кнопки он вызывает на экран данные о любой из заинтересовавших его звезда и ее изображение.

"Здесь, в середине, - указывает Петерсон на серое пятно на негативе, - это звезда под номером 305367462411, которая навела нас на след планеты".

Самой планеты на снимке не видно - слишком мало света она отражает. Но ее несомненное присутствие выдает эффект, открытый еще А. Эйнштейном. Когда планета проходит между своим Солнцем и направлением, в котором находится наша Земля, то на Земле изображение далекого Солнца становится много ярче, чем обычно: тяготение планеты, подобно линзе, собирает его лучи.

Но могут быть и другие причины таких кратковременных вспышек звезды. Вот почему Петерсон, дабы разрешить сомнения, послал через Интернет свой запрос во все обсерватории южного полушария. Одним из тех, кто подтвердил явление, обнаруженное Петерсоном, и был студент Крис Фрагиле. По запросу Петерсона ему дали задание наблюдать за звездой № 305367462411.

Поиск далеких планет требует много терпения, но порой он дает также и ни с чем несоизмери мое счастье. Астрономы из Калифорнии Джоф Марсей и Пауль Батлер десять лет охотились за дальними планетами, но ни одна не попалась в их "силки". Среди коллег они прослыли упрямцами, занявшимися безнадежным делом. Упрямство ли, упорство ли подтолкнуло их на поиски более совершенной техники. А в том, что планеты существуют, у них сомнений не было...

Новые инструменты окупили себя: Марсей и Батлер обнаружели планету класса Юпитера, а вскоре и еще 12 далеких планет. Теперь у этих "упрямцев" такой план: обследовать 900 ближайших к Земле звезд. Они уверенно заявляют: "У каждой второй мы найдем планеты".

Инструменты, с которыми они сейчас работают, настолько чувствительны, что регистрируют змееподобные движения звезд, вызываемые присутствием близких невидимых масс - планет. Но так можно обнаружить только крупные спутники. Для обнаружения планет с массой Земли их техника еще грубовата.

О том, что планеты-великаны не пригодны для жизни, мы уже говорили. Но, оказывается, и здесь бывают исключения. На расстоянии в 72 световых года от нас есть карликовая звезда в созвездии Девы. Вокруг нее по орбите, примерно равной орбите нашего Меркурия, кружится большая планета с поверхностной температурой плюс 85 о С. Астроном Марсей предполагает, что если у этой планеты есть еще одна или две более прохладные луны, то там могут быть не такие уж плохие условия для жизни.

Калифорнийская обсерватория расположена на Гавайях, в горах, на высоте 4200 метров. Здесь заметно ощущается нехватка кислорода в воздухе. Поэтому люди работают в городке Ваймс и оттуда по проводам управляют телескопом. Двенадцать высокоскоростных компьютеров по командам ученых устанавливают десятиметровое зеркало телескопа в нужную позицию. Лучи из космоса, преобразованные с помощью вычислительной техники, рисуют на экранах цветные спектры далеких звезд и воспроизводят кривые, отображающие то или иное явление на изучаемом солнце. Присутствие планеты угадывается по характерным колебаниям светила около общего центра тяжести всей системы. Расшифровываются они с помощью математики.

Мерсей ведет свой палец вдоль такой волнистой кривой и взволнованно говорит: "Прекраснее этого наука ничего не знает!" "Да, - вторит ему Петерсон, - и хотя знание об иных мирах во Вселенной вряд ли когда-нибудь принесет людям практическую пользу, тем не менее это чудесно - быть уверенным, что мы не одиноки!"

Опыты, подтверждающие гипотезы

Интересны последние открытия в области планетарной астрономии. Впервые были поставлены эксперименты, которые подтвердили гипотезу о возникновении спутников звезд из газопылевых облаков, окружающих нарождающиеся звезды.

Исследователи попробовали сами, своими руками, сотворить планету. Для этого им потребова лась мельчайшая пыль: частицы не должны превышать две тысячные доли миллиметра. Еще понадобились газ и условия невесомости. В январе этого года частицы и газ были запечатаны в вакуумной камере и помещены в орбитальный корабль "Дискавери". Через несколько месяцев (в мае) эксперимент повторили. Была запущена ракета "Maser-8", и она тоже подняла на 300-километровую высоту вакуумный контейнер с такой же смесью пыли и газа. Когда контейнер возвратился на Землю, в нем нашли слабые соединения частичек пыли.

Ученые дали такое толкование этой первой фазе рождения планеты. Побудительным действием послужило известное всем Броуновское движение молекул. Они ударяются в частички пыли и толкают некоторые из них навстречу друг другу. Частицы слепляются. Когда в каком-либо месте скапливается достаточное число таких спаренных (или строенных) частиц, начинает действовать их общее тяготение. Окружающие, даже еще не слипшиеся частицы устремляются к этому центру тяготения, который станет впоследствии сердцевиной астероида, а может быть, и планеты. Вот такое собирание под действием гравитации частиц газопылевого облака, окружающего очень молодую звезду, - это вторая фаза развития - зарождение спутников звезды.

Первая фаза, то есть рождение самих звезд из бесформенных облаков, происходит почти так же. Когда внутреннее давление в облаке уступает гравитационным силам, то частицы как бы падают к центру тяготения. Но не все. Из остатков облака образуется вращающийся газопылевой диск. В таком виде облако живет недолгий срок - всего около 10 тысяч лет. Затем будущая звезда испускает из своих полюсных областей стремительные газовые потоки, которые уносят с собой в пространство часть энергии вращения. Такова новая гипотеза, объясняющая причину замедления циркуляции звезды и окружающего ее облака, опубликованная немецким журналом "Звезды и Вселенная".

Следующие 100 тысяч лет уходят на то, чтобы стабилизировалось облако около звезды. Еще столько же времени рождаются астероиды, и миллионы лет уходят на создание планет. Астрофизик Штауде, автор журнала "Звезды и Вселенная", считает, что, если учитывать возраст звезд, это "спонтанный и быстрый процесс".

Различия в составе и природе планет можно объяснить так. В ближайших к юной звезде окрестностях припланетного облака остаются преимущественно тяжелые частицы, поскольку лучевое давление отгоняет легкие элементы на периферию. Так в нашей Солнечной системе из тяжелых элементов сложились самые близкие к Солнцу планеты - Меркурий и Венера, а дальние - из газов и водяных паров.

Долгое время не хватало одного факта для окончательного утверждения только что изложенной гипотезы образования планет. Нигде астрономы не могли увидеть "тающий" облачный диск, в котором уже просматриваются формирующиеся планеты.

Однако всего несколько месяцев назад сотрудники Колорадского университета нашли в созвездии туманности Ориона облако из частичек необычно большого размера - в сто раз больше, чем в других облаках. По всей видимости, они наблюдали начало второй фазы рождения планет. А в первые дни января нынешнего года орбитальный телескоп Хаббла около звезды № 141569 в созвездии Весов "увидел" вращающееся пылевое облако, разделенное на два кольца. Ведущая эту работу астроном Алиса Вайнбергер предполагает, что рождающаяся планета "очистила" от пыли промежуток между кольцами.

Близкие поиски

Еще за 400 лет до наступления нашей эры греческий философ Метродор писал по поводу мыслей о том, что мы единственные во Вселенной: "Это так же абсурдно, как и надежда на то, что на засеянном поле взойдет единый колосок".

Человечеству нужны были Джордано Бруно, Галилей, Коперник, все успехи астрономии нашего времени, чтобы поверить в возможность существования внеземного разума. Этому есть почти анекдотическое доказательство. В 1938 году радио Нью-Йорка стало передавать радиоспектакль "Борьба миров", сделанный по одноименному роману Герберта Уэллса. Слушатели восприняли передачу как репортаж с места события. В городе началась паника - агрессия марсиан! Тысячи людей бежали из Нью-Йорка.

Первые реальные доказательства существования жизни на планетах нашей Солнечной системы (разумеется, кроме Земли) появились в последние годы. Несколько лет назад сотрудники НАСА сообщили, что ими обнаружены следы микроскопической жизни в метеорите, выбитом из коры Марса и упавшем в Антарктиде. Эта информация моментально облетела весь мир.

Космический зонд "Галилей" находится на расстоянии в 800 миллионов километров от нас. Уже три года он изучает Юпитер и его "семейство". Переданные "Галилеем" изображения спутника Юпитера - Европы (она по размерам сопоставима с нашей Луной) оказались сенсационными.

Снимки принесли изображение поверхности замерзшего океана. Повторные снимки подтвердили, что спутник Юпитера Европа покрыт огромным замерзшим океаном. При большом увеличении можно разглядеть нагромождение льдин, очень похожее на то, что мы видим в Арктике.

Используя поток цифровых данных, полученных от "Галилея", американские геологи предложили модель. Она рисует океан, покрытый 15-километровым слоем льда. А глубина океана около 100 километров.

Если окажется, что все это действительно так, то воды на Европе вдвое больше, чем на Земле.

Метеоритные кратеры на ледяной поверхности спутника Юпитера, встречаются реже, чем на нашей Луне. Это говорит о том, что ледяной панцирь образовался сравнительно недавно - несколько миллионов лет назад.

Тут, конечно, сразу же возникает множество вопросов. Могла ли на поверхности Европы существовать жидкая вода? На таком удалении от Солнца?! Сегодня там - минус 130 о С! Разгадать этот парадокс - задача нелегкая. Однако ученые уже предлагают один из вариантов решения.

Юпитер в 300 раз массивнее, чем Земля. У него гигантское притяжение. Такой силач, как Юпитер, конечно же может возбуждать приливные волны не только в океане Европы, но и в ее недрах. За счет внутреннего трения коры спутника о волны магмы, как предполагают авторы гипотезы, и рождалось тепло в этом далеком от Солнца небесном теле.

Под многокилометровым ледяным панцирем может быть вода с плюсовой температурой, как в наших полярных океанах. В водах Европы (если они существуют), конечно же, абсолютная темнота. Но по нашему земному опыту мы знаем, что солнечный свет не обязателен для многих живых существ. В непроницаемой темноте на дне земных океанов благоденствуют метрового размера черви трубчатого строения, ползают огромные улитки, шагают крабы. Им достаточно энергии, приносимой горячими сернистыми источниками, бьющими на дне океана.

Эти факты дают основание думать, что и в океане Европы существуют микробы либо даже более развитые живые существа.

Американские исследователи планируют отправить робот-спутник, который бы вращался вокруг Европы и смог обстоятельно исследовать эту таинственную луну Юпитера. Старт намечен на 2003 год.

В Центре изучения планет, принадлежащем НАСА, зреет более смелый проект: отправить к Европе автоматическую станцию для посадки на лед. В ее состав входит торпеда с большим запасом атомного топлива. Достигнув поверхности льда, торпеда включит свою печь и, растопляя лед, будет в него погружаться, постепенно дойдет до воды. Там от торпеды отделится крохотная подводная лодка, которая поплывет, исследуя океан. Конечно, будет предусмотрена система передач данных на Землю.

Есть предложения опробовать этот проект на Земле. В Антарктиде российская станция "Восток" в свое время обнаружила озеро под четырехкилометровой толщей льда. Оно сотни тысяч лет отрезано от всего мира. При бурении сквозь лед русские ученые обнаружили в водах этого уникального водоема не известные науке микроорганизмы. НАСА предлагает изучить сначала антарктическое озеро теми же способами, какие разрабатываются для исследования океана на Европе.

Жизнь на Земле демонстрирует и другие, не менее удивительные свои возможности. Германский биолог Карл Штеттер наблюдал организмы, живущие в кипящей воде гейзеров, в горячих нефтяных источниках, в дымящихся вулканических кратерах. Почти все эти "жаростойкие" обитатели Земли обходятся без воздуха и света. Астробиологи оценивают сегодняшний взлет знаний о способности жизни всюду находить себе ниши как истинный переворот в наших представлениях о живом.

Генеральная разведка Вселенной

"Если где-нибудь во Вселенной есть другая жизнь, то она настолько не похожа на нашу, что мы при встрече ее не опознаем", - таковы мысли швейцарского астронома Густава Тамманна. Так думает, наверное, не он один. Но им возражают биологи. Есть общие принципы построения тела существа, приспособленного к тем условиям, которые принято считать пригодными для жизни. Например, глаза - они должны как можно быстрее подавать сигнал мозгу о возникновении опасности. Поэтому практически у всех зрячих существ глаза расположены рядом с мозгом. Или такое непременное правило: разумная жизнь не может развиваться в воде. Вода слишком благоприятная среда для обитания.

Тело перемещается здесь легко, температура меняется в незначительных пределах, погода остается, можно сказать, постоянной. Словом, здесь нет бесконечно изменяющихся условий, которые приходится преодолевать приспособлением, эволюцией. Палеонтологи убедились, что за два миллиона лет обыкновенный речной окунь совсем не изменился. А на суше за этот же срок выделился из мира животных и возник человек...

Роднит всех обитателей планет основополагающее единство химического состава: жидкая вода и углеродные цепи, служащие скелетами живых молекул. Теоретически роль углерода мог взять на себя и кремний. Но, как заметил по поводу роли кремния в живой природе астроном Сет Шостак: "Он свои шансы упустил".

О плотности населения Вселенной говорит тот факт, что мы не получаем никаких сигналов из космоса, что на протяжении истории Земли нашу планету, по всей видимости, не посетила ни одна экспедиция инопланетян. А ведь миллиарды лет были у внеземных цивилизаций, на то чтобы обнаружить нашу хорошо приспособленную для жизни Землю...

Если даже встреча землян с высокоразумными обитателями ближайшей солнечной системы вообще никогда не состоится, поиски жизни во Вселенной все же для нас не будут потерянным временем. "Одно только обнаружение микроба, который существует независимо от земной жизни, было бы по праву признано величайшим достижением науки всех времен", - так определил смысл поисков внеземной жизни австралийский физик Пауль Девис.

Ученые упорно занимаются изучением планет и надеются, что нашли путь, который позволит им обнаружить следы внеземной жизни. Астрофизики из ЕСА - европейского космического агентства - разработали соответствующий проект, получивший название "Дарвин". Он предполагает генеральную разведку значительной части нашей Галактики.

Надо построить беспилотную космическую станцию и отправить ее за пределы орбиты Марса. Станция должна иметь пять зеркальных телескопов, каждый диаметром полтора метра. Собранные в цилиндр при старте телескопа конструкции в конце маршрута должны развернуться в кольцо диаметром 100 метров. Телескопы будут работать согласованно, как части сверхгигантского прибора с площадью зеркала, равной футбольному полю. Это станет возможным, если погрешность в точности согласования положения зеркал не превысит одну миллионную часть миллиметра. Старт станции намечен на 2009 год.

Совершенство конструкции и тщательность ее исполнения нужны, чтобы улавливать отраженный далекими планетами свет. Звезда - хозяйка системы планет излучает света в несколько миллионов раз больше, нежели ее спутники. Поймать в таких условиях отраженный свет звезды от шара размером с Землю - это примерно то же, что, находясь в Берлине, разглядеть бабочку-светлячка, порхающую около автомобильной фары где-то в Каире.

Но когда свет, отраженный планетой, будет пойман станцией, все дальнейшее выглядит много проще. Делается спектральный анализ атмосферы планеты. По количеству в атмосфере кислорода можно судить, есть ли на планете жизнь, хотя бы растительность. Кислород химически очень активен, и на безжизненной планете его чрезвычайно мало в ее атмосфере. А если обнаруживается высокое содержание кислорода - значит, есть организмы, которые его вырабатывают. Предполагается, что таким путем можно узнать и о присутствии воды.

Остроумным экспериментом астрономы уже доказали, что такой анализ планетных атмосфер вполне надежен. Через год после того, как стартовал зонд "Галилей" и уже углубился в космические дали, его датчики были повернуты в сторону Земли. Переданные зондом по радио снимки нашей планеты читались однозначно: на этой планете есть жизнь, так показывает ее атмосфера.

В поисках внеземного разума человечество рассчитывает найти углеродные формы жизни. Но кто сказал, что жизнь во Вселенной жизнь должна развиваться исключительно по образу и подобию человека. В нашем обзоре 10 биологических и небиологических систем, на которые попадают под определение "жизнь".

1. Метаногены

В 2005 году Хизер Смит из международного космического университета в Страсбурге и Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса НАСА подготовили отчет о возможности существования жизни на основе метана, которую они назвали "метаногены". Такая форма жизни могла бы дышать водородом, ацетиленом и этаном, выдыхая метан вместо углекислого газа. Это сделало бы возможным существование жизни в холодных мирах, таких как Титан, спутник Сатурна.

Как и на Земле, атмосфера Титана в основном состоит из азота, но он смешан с метаном. Титан также является единственным местом в Солнечной системе, где кроме Земли существует множество озер и рек (состоящих из смеси этана с метаном). Жидкость считается необходимой для молекулярных взаимодействий органической жизни, но до сих пор на других планетах искали обычную воду.

2. Жизнь на основе кремния

Жизнь на основе кремния является, пожалуй, наиболее распространенной формой альтернативной биохимии, которая описывается в научно-популярной фантастике. Кремний является настолько популярным потому, что он очень похож на углерод и может принимать четыре формы, как и углерод.

Это открывает возможность для существования биохимической системы, основанной полностью на кремнии, который является самым распространенным элементом в земной коре, кроме кислорода. Недавно была открыта разновидность водорослей, которая использует кремний в процессе своего роста. Полноценная кремниевая жизнь вряд ли появится на Земле, поскольку большинство свободного кремния находится в вулканических и магматических породах из силикатных минералов. Но ситуация может отличаться в высокотемпературной среде.

3. Другие альтернативные биохимические системы

Существует много других предположений относительно того, как может развиваться жизнь, основанная на другом элементе, в не на углероде. Равно как углерод и кремний, бор имеет тенденцию образовывать прочные ковалентные молекулярные соединения, образуя различные структурные разновидности гидрида, в которых атомы бора связаны водородными мостиками. Подобно углероду, бор может образовывать связи с атомом азота, приводя к созданию соединений, которые имеют химические и физические свойства, аналогичные алканам, простейшим органическим соединениям.

Вся жизнь на Земле состоит из углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы, но в 2010 году ученые НАСА нашли бактерию GFAJ-1, которая может включать мышьяк вместо фосфора в свою клеточную структуру. GFAJ-1процветает в богатых мышьяком водах озера Моно в Калифорнии. Мышьяк считался ядовитым для каждого живого существа на планете, но оказалось, что возможна жизнь на его основе.

Также в качестве возможной альтернативы воды для создания жизненных форм был назван аммиак. Биохимики создали азотно-водородные соединения с использованием аммиака в качестве растворителя, который может быть использован для создания белков, нуклеиновых кислот и полипептидов. Любое жизнь на основе аммиака должна будет существовать при более низких температурах, при которых аммиак принимает жидкое состояние.

Сера, как полагают, послужила основой для начала обмена веществ на Земле, и даже сегодня существуют организмы, которые в своем метаболизме используют серу вместо кислорода. Возможно, в другом мире эволюция будет развиваться на основе серы. Некоторые считают, что азот и фосфор могут также занять место углерода при очень специфических условиях.

4. Меметическая жизнь

Ричард Докинз считает, что "развитие жизни заключается в выживании и размножении". Жизнь должна быть способна к воспроизведению и должна развиваться в среде, где возможны естественный отбор и эволюция. В своей книге "Эгоистичный ген" Докинз отметил, что понятия и идеи развиваются в головном мозге и распространяются между людьми посредством общения. Во многих отношениях это напоминает поведение и адаптацию генов. Докинз ввел понятие мема, которое описывает единицу передачи человеческой культурной эволюции, аналогичной гену в генетике. Когда человечество стало способно к абстрактному мышлению, эти мемы стали развиваться дальше, регулируя племенные отношения и формируя основу первой культуры и религии.

5. Синтетическая жизнь на основе КНК

Жизнь на Земле основана на двух несущих информацию молекулах - ДНК и РНК, и ученые давно интересуются возможно ли создать другие подобные молекулы. Поскольку любой полимер может хранить информацию, в РНК и ДНК закодированы наследственность и передача генетической информации, а сами молекулы способны адаптироваться с течением времени путем эволюционных процессов. ДНК и РНК являются цепочками молекул, называемых нуклеотидами, которые состоят из трех химических компонентов - фосфата, пятиуглеродного сахара и одного из пяти стандартных оснований (аденина, гуанина, цитозина, тимина или урацила).

В 2012 году группа ученых из Англии, Бельгии и Дании впервые в мире разработала ксено-нуклеиновую кислоту (XNA или КНК) - синтетические нуклеотиды, которые функционально и структурно похожи на ДНК и РНК. Такие молекулы разрабатывались и раньше, но в первый раз было показано, что они способны к воспроизведению и эволюции.

6. Хромодинамика, слабые ядерные силы и гравитационная жизнь

В 1979 году ученый и нанотехнолог Роберт А. Фрейтас младший заявил о возможности небиологической жизни. Он утверждал, что возможен метаболизм живых систем, основанный на четырех фундаментальных силах - электромагнетизме, сильном ядерном взаимодействии (или КХД), слабых ядерных силах и силе тяжести.

Хромодинамическая жизнь может быть возможна на основе сильного ядерного взаимодействия, которое является сильнейшей из основных сил, но только на очень коротких расстояниях. Он предполагает, что такая среда может существовать на нейтронной звезде, сверхплотном объекте, который имеет массу звезды, но его размер составляет всего 10-20 километров.

Фрейтас считает жизненные формы на основе слабых ядерных сил менее вероятными, поскольку слабые силы действуют только лишь в суб-ядерном диапазоне, и они не особенно сильные.

Также могут существовать гравитационные существа, поскольку гравитация является наиболее распространенной и эффективной фундаментальной силой во вселенной. Такие существа могли бы получать энергию от самой силы тяжести во Вселенной.

7. Пылевая плазменная форма жизни

Как известно, органическая жизнь на Земле основана на молекулах соединения углерода. Но в 2007 году, международная команда ученых во главе с В.Н.Цытовичем из Института общей физики Российской академии наук документально подтвердила, что при определенных условиях частицы неорганической пыли могут организовываться в спиральные структуры, которые затем могут взаимодействовать друг с другом практически идентично процессам органической химии. Подобный процесс происходит в состоянии плазмы, четвертом состоянии вещества (помимо твердого, жидкого и газообразного), в котором электроны отрываются от атомов.

Команда Цытовича обнаружили, что когда электроны отделяются, а плазма становится поляризованной, частицы в плазме без внешнего воздействия самоорганизоваются в форму спиральных структур, которые притягиваются друг к другу. Эти спиральные структуры также могут разделяться, формируя в дальнейшем копии исходной структуры, подобно ДНК.

8. iCHELL

У профессора Ли Кронина, завкафедрой химии в колледже науки и техники Университета Глазго, есть мечта - он хочет создать живые клетки из металла. Для этого профессор экспериментирует с полиоксометаллатами, атомами металла, связывая их с кислородом и фосфором, чтобы создать пузырькообразные ячейки, которые он называет неорганическими химическими клетками или iCHELL. Изменяясостав оксида металла, пузырькам могут быть приданы характеристики мембран биологических клеток.

9. Гипотеза Гайя

В 1975 году Джеймс Лавлок и Сидни Эптон написали статью для New Scientist "В поисках Гайя". Несмотря на то, что традиционно принято считать, что жизнь возникла на Земле, Лавлок и Эптон утверждают, что жизнь сама по себе принимает активную роль в определении и поддержании условий для своего выживания. Они предположили, что все живое на Земле, вплоть до воздуха, океанов и суши, является частью единой системы, которая представляет из себя живой супер-организм, способный изменить температуру поверхности и состав атмосферы, чтобы обеспечить свое выживание.

Эту систему Гайя, в честь греческой богини Земли. Она существует, чтобы поддерживать гомеостаз, с помощью которого биосфера может существовать в системе Земли. Биосфера Земли якобы имеет ряд природных циклов, и с одним из них что-то идет не так, то остальные компенсируют его в целях поддержания условий для существования жизни. С помощью этой гипотезы легко объяснить, почему атмосфера не состоит в основном из диоксида углерода или почему моря не слишком соленые.

10. Зонды фон Неймана

Возможность искусственной жизни на основе машин обсуждается уже давно. Сегодня же рассмотрим концепцию зондов фон Неймана. Венгерский математик и футурист середины 20-го века Джон фон Нейман считал, что для того, чтобы повторить функции человеческого мозга, машине необходимы самоосознание и механизм самовосстановления. Он выдвинул идею создания самовоспроизводящихся машин, которые должны иметь какой-то универсальный конструктор, позволяющий им не только строить собственные реплики, но и потенциально улучшать или изменять версии, что сделает возможным долговременную эволюцию.

Зонды-роботы фон Неймана будут идеально подходить для того, чтобы достичь далеких звездных систем и создать заводы, на которых они будут размножаться тысячами. Причем луны, а не планеты больше подходят для зондов фон Неймана, поскольку они могут легко приземляться и взлетать с этих спутников, а также потому, что на спутниках нет эрозии. Эти зонды будут размножаться за счет природных залежей железа, никеля и т.д., добывая сырье для создания заводов роботов. Они создадут тысячи копий самих себя, а затем полетят искать другие звездные системы.

Вселенная хранит ещё огромное количество загадок и тайн. Напирмер, таких, как .

В настоящее время людям известна только одна планета, на которой есть жизнь - это Земля. Хотя многие СМИ продолжают публиковать сведения о том, что была найдена жизнь на какой-то другой планете. В такие моменты у человека возникает внутреннее разногласие, и он задается вопросом: а все же, если ли жизнь во Вселенной? Ответ на него не простой и не однозначный.

Инопланетяне - вы где?

По сей день ученым не удалось обнаружить ни одно место, где могли бы жить инопланетяне. И здесь возникают разные вопросы: почему все ученые всегда ищут только такие планеты, как наша? Почему они на всех известных космических объектах пытаются найти условия, при которых живем мы? Есть ли жизнь во Вселенной и где? Для начала стоит думать широко: может быть, для жизнедеятельности инопланетян не нужен кислород, и такой, как у нас, состав воздуха для них губителен. В таком случае эти живые существа будут другими, не такими, как мы. По этой причине ученые пытаются найти именно белковую жизнь земного типа.

В настоящее время выявлена область в космическом пространстве, имеющая схожие с земными условия. Остается только узнать, есть ли жизнь во Вселенной. Но для этого нужно или слетать на экзопланеты, или же разработать мощнейший телескоп, который сможет фиксировать различные движения.

Для жизни земного типа необходимо, чтобы на планете были следующие условия:

1. Вода в жидком состоянии.
2. Плотная атмосфера.
3. Химическое многообразие: простые и сложные молекулы.
4. Наличие звезды, которая смогла бы доносить до ее поверхности энергию.

Во время поисков новых планет ученые просто оценивают место расположения «новинки». Если она будет в обитаемой зоне, то к ней сразу проявляется интерес. После этого происходит изучение атмосферы, химическое разнообразие, определяется наличие жидкой воды, источник тепла. Во время исследований ученых интересует: а есть ли жизнь во Вселенной, а точнее, на найденной планете? И чем больше схожих показателей с Землей будет выявлено, тем выше интерес к объекту.

Поиски жизни

В 2009 году НАСА запустила аппарат «Кеплер» для поиска экзопланет. Это такие объекты, которые располагаются за пределами нашей Солнечной системы. Подобную планету впервые открыли в 1995 году. Это было грандиозное событие: найти планету земного типа у звезды, похожей на наше Солнце. После этого начались более активные поиски жизни во Вселенной. Стали разрабатывать новый, уникальный телескоп «Кеплер».

В настоящее время открыто более 150 экзопланет, из которых две могли бы быть обитаемыми. Одна из них очень сильно похожа на Землю не только по составу атмосферы и химическим элементам, но и по другим свойствам. А есть ли жизнь на другой планете, и на какой из найденных «Кеплером»?

Планеты «Кеплера»

Спустя годы после запуска аппарата «Кеплер» была опубликована новость о том, что удалось найти уникальную экзопланету, похожую на Землю.

17 апреля 2014 года НАСА поведала миру о существовании планеты Kepler-186, найденной в созвездии Лебедя. Она располагается таким образом, что попадает в зону обитаемости. Однако она вращается вокруг красного карлика, который холоднее Солнца. Основываясь на этом, ученые пришли к выводу, что вряд ли на ней будут нормальные условия для жизни. Красные карлики характеризуются частыми магнитными вспышками, вызывающими рентгеновское излучение, которое может быть вредным для зарождающейся жизни. Ну а есть ли жизнь на других планетах, и на каких?

В июле 2015 года НАСА объявило о следующей уникальной находке - Kepler-452b. находится в зоне обитаемости, причем вращается вокруг желтого карлика. У нее есть спутники, которые могут оказаться обитаемыми. Хотя на самом деле ни один ученый не сможет точно сказать, есть ли там вода и земля, так как там никто не был и не будет еще долгие годы. Планета вращается вокруг своего солнца 385 земных суток.

Близкая экзопланета

Так где искать братьев по разуму, в какой галактике, на какой планете? Можно с уверенностью назвать только одно место, где можно найти братьев по разуму. Оно находится в галактике Млечный Путь, в Солнечной системе, на планете Земля. А вот по поводу других мест пока никто сказать точно не может, есть ли где еще жизнь, подобная нашей.

В августе 2016 года у звезды Проксима Центавра была открыта экзопланета Проксима b. Она находится ближе всего к нам.

Земля располагается от Солнца на удалении 1 астрономической единицы, а Проксима b от своего Солнца - на 0.5 ед., но его звезда светит и греет слабее нашего светила. Из-за этого даже при таких расстояниях Проксима b попадает в зону обитаемости.

Экзопланета не вращается вокруг своей оси, т. е. она как наша Луна, захваченная Землей: всегда движется рядом, но не поворачивается темной стороной. Так же и экзопланета: она захвачена свой звездой и всегда повернута к ней одним боком. В результате одна ее сторона горячая, а другая - холодная. Но, по мнению ученых, в зоне перехода есть оптимальные условия для нормальной жизни.

Спутник Сатурна

Пытаясь ответить на вопрос, есть ли жизнь во Вселенной, кроме Земли, ученые обнаружили, что на имеются оптимальные условия для развития жизни. Сам по себе этот объект небольшой - около 500 км (размером с Московскую область). На нем есть лед, океаны, горячие источники, богатый химический состав.

В одной теории жизни на Земле говорится о том, что она могла зародиться на дне океана, где были горячие источники. Этот спутник является второй планетой, на которой могла быть жизнь. Первое место в поисках ответа на вопрос, есть ли разумная жизнь во Вселенной, занимает Марс. О нем известно уже много сведений, и каждый раз ученые публикуют новые открытия, связанные с этой планетой. Так, уже удалось выяснить, что здесь есть лед, а когда-то вода была в жидком состоянии.

Поиски жизни в будущем

Сейчас ведутся работы по созданию уникального двадцатиметрового телескопа, который будет заниматься изучением экзопланет. В проекте принимают участие разные институты. Если все пойдет по плану, то уже в 2022 году ученые смогут рассмотреть более детально объекты во Вселенной.

Еще одно чудо техники планируется построить на территории Европы. Это будет тридцатиметровый телескоп, способный рассмотреть даже самые слабые и далекие объекты, которые не видят имеющиеся устройства. По прогнозам, этот вид телескопа-гиганта появится в середине 20-х годов.

Заключение

Пока что астрономы, астрофизики не смогли найти жизнь на других планетах. И только уфологи говорят, что космос кишит инопланетными существами. Есть много информации о посещении Земли различными летающими объектами, о похищении людей, базах пришельцев. Может, это все и есть, но мы об этом вряд ли узнаем в ближайшем будущем. Нам долгие столетия говорили, что мы одни во Вселенной, но может, где-то еще есть жизнь, о которой мы пока не знаем. И, возможно, в ближайшем будущем ученым удастся найти населенные планеты, увидеть свет чужих городов.

Мы одни в этой Вселенной? До сих пор этот вопрос остается нерешенным. Но наблюдения НЛО и таинственные космические снимки заставляют верить в существование инопланетян. Давайте разберемся, где ещё, кроме нашей планеты, возможно существование жизни.

✰ ✰ ✰

7

Туманность Ориона является одной из самых ярких туманностей на небе, из тех, что видны невооруженным глазом. Находится эта туманность в полутора тысячах световых лет от нас. Ученые обнаружили в туманности множество частиц, из которых возможно формирование жизни в нашем понимании. В туманности есть такие вещества, как метанол, вода, окись углерода и цианистый водород.

✰ ✰ ✰

6

Во вселенной миллиарды экзопланет. И некоторые из них содержат огромное количество органических веществ. Планеты также вращаются вокруг своих звезд, как и наша Земля вокруг Солнца. А если повезет, то некоторые из них вращаются на таком оптимальном расстоянии от своей звезды, при котором они получают тепла достаточно, чтобы присутствующая на планете вода находилась в жидком виде, а не в твердом или газообразном.

Кеплер 62e - экзопланета, которая наиболее широко удовлетворяет условиям для поддержания жизни. Она вращается вокруг звезды Kepler-62 (в созвездии Лиры) и удалена от нас на 1200 световых лет. Предполагают, что планета в полтора раза тяжелее Земли, а её поверхность полностью покрыта 100-киллометровым слоем воды. Кроме того, средняя температура поверхности планеты по расчетам чуть выше земной и составляет 17°С, а ледяные шапки на полюсах могут и вовсе отсутствовать. Ученые говорят о 70-80% вероятности того, что на этой планете возможно существование какой-нибудь формы жизни.

✰ ✰ ✰

5

Энцелад является одним из спутников Сатурна. Он был открыт ещё в 18 веке, но интерес к нему возрос немного позже, после того, как космический аппарат «Вояджер 2» обнаружил, что поверхность спутника имеет сложную структуру. Она полностью покрыта льдом, имеет хребты, области со множеством кратеров, а также совсем молодые области, залитые водой и замерзшие. Это делает Энцелад одним из трех геологически активных объектов во внешней Солнечной Системе.

Межпланетный зонд Кассини в 2005 году изучал поверхность Энцелада и сделал множество интересных открытий. Кассини обнаружил, углерод, водород и кислород на поверхности спутника, а это ключевые компоненты для формирования жизни. Также в некоторых районах Энцелада были найдены метан и органические вещества. Кроме того, зонд выявил наличие жидкой воды под поверхностью спутника.

✰ ✰ ✰

4

Титан

Титан является крупнейшим спутником Сатурна. Его диаметр составляет 5150 км, это на 50% больше диаметра нашей Луны. По своим размерам Титан превосходит даже планету Меркурий, немного уступая ему по массе.

Титан считается единственным спутником планеты в Солнечной Системе, который обладает собственной плотной атмосферой, состоящей в основном из азота. Температура на поверхности спутника составляет минус 170-180°C. И, хотя это считается слишком холодной средой для возникновения жизни, большое количество органических веществ на Титане могут свидетельствовать о другом. Роль воды в построении жизни здесь может играть жидкие метан и этан, которые находятся здесь в нескольких агрегатных состояниях. Поверхность Титана состоит из метан-этановых рек и озер, водяного льда и осадочных органических веществ.

Кроме того, возможно, что под поверхностью Титана находятся более комфортные условия для жизни. Возможно там есть теплые термальные источники, богатые жизнью. Поэтому этот спутник является предметом будущих исследований.

✰ ✰ ✰

3

Каллисто является вторым по величине естественным спутником Юпитера. Его диаметр составляет 4820 км., что составляет 99% от диаметра планеты Меркурий.

Этот спутник, один из наиболее удаленных от Юпитера. Это значит, что убийственная радиация планеты действует на него в меньшей степени. Спутник всегда обращен одной стороной к Юпитеру. Всё это делает его одним из наиболее вероятных кандидатов на создания там в будущем обитаемой базы для исследования системы Юпитера.

И хотя Каллисто не имеет плотной атмосферы, его геологическая активность равно нулю, он является одним из кандидатов на обнаружение живых форм организмов. Всё потому что на спутнике найдены аминокислоты и другая органика, которая необходима для возникновения жизни. Кроме того, под поверхностью планеты может быть подземный океан, который богат минералами и другими органическими соединениями.

✰ ✰ ✰

2

Европа - это один из спутников Юпитера. Имеет диаметр 3120 км, что немного уступает Луне. Поверхность спутника состоит изо льда, под которым находится жидкий океан. Под океаном поверхность состоит из силикатных пород, а в центре спутника находится железное ядро. Европа имеет разреженную кислородную атмосферу. Ледяная поверхность довольно гладкая, что свидетельствует о геологической активности.

Вы спросите, откуда на таком удалении от Солнца может возникнуть жидкий океан? Всему виной приливные взаимодействия Юпитера. Планета обладает огромной массой, её гравитация сильно влияет на поверхности спутников. Подобно тому, как Луна влияет на приливы и отливы на Земле, Юпитер делает тоже самое со своими спутниками, только в куда большей мере.

Поверхность Европы сильно деформируется от гравитации Юпитера, внутри спутника образуется трение, которое подогревает недра, делая этот процесс чем-то похожим на земные движения литосферных плит.

Таким образом, мы видим, что у Европы есть кислород, слабая атмосфера, жидкая вода, а также множество различных минеральных веществ, являющихся строительными блоками жизни.

Европейское космическое агентство планирует посадочную миссию по Европе, которое запланировано на 2022 год. Она может раскрыть множество секретов этого спутника Юпитера.

✰ ✰ ✰

1

Марс

Марс на сегодняшний день - самая доступная планета для того, чтобы найти доказательства существования внеземной жизни. Положение планеты в Солнечной Системе, её размер и состав говорят о возможности существования на ней жизни. И, если сейчас Марс безжизненный, то возможно он имел жизнь ранее.

О существовании жизни на Марсе говорит множество фактов:

Большинство марсианских астероидов, найденных на Земле содержат микро-окаменелости жизни. Вопрос лишь в том, не могли ли эти окаменелости попасть на астероиды после приземления.

Наличие сухих русел рек, вулканов, ледяных шапок и различных минералов свидетельствует о возможности существования жизни на планете.

Документально подтверждены кратковременные увеличения количества метана в атмосфере Марса. В отсутствии геологической активности планеты, такие выбросы могут обуславливаться лишь наличием микроорганизмов на планете.

Исследования показали, что в прошлом Марс имел значительно более комфортные условия, чем сейчас. По поверхности планеты текли бурные потоки рек, Марс имел свои моря и озера. К сожалению, планета не имеет собственного магнитного поля и она гораздо легче Земли (её масса составляет около 10% от земной). Всё это мешает Марсу удерживать плотную атмосферу. Будь планета потяжелее, и возможно, мы бы сейчас видели на ней жизнь, которая была бы также красива и разнообразна, как и на Земле.

✰ ✰ ✰

Заключение

Наука семимильными шагами исследует космос. Всё, что мы знаем сегодня, завтра поможет найти нам ответы на многие вопросы.

Надеемся, что в этом веке человечество найдет внеземную жизнь. Это была статья «ТОП-7 мест во Вселенной, где возможно наличие жизни». Спасибо за внимание.

Разумная жизнь во Вселенной встречается, по-видимому, не очень часто. Неудивительно, считают два исследователя: экстремальные вспышки излучения стерилизуют целые галактики. Являются ли эти решением Парадокса Ферми об отсутствии инопланетян?

Есть ли жизнь во Вселенной

"Где они?" - такой вопрос был поставлен известным физиком Энрико Ферми в 1950 году в Лос-Аламосе. "Они" - это пришельцы. Учитывая невероятные размеры Вселенной и ее возраст, составляющий 13,8 миллиардов лет, уже давно должен был появиться хоть один инопланетянин, считал Ферми. "Они" должны путешествовать во Вселенной целыми толпами.

Это логическое противоречие с тех пор называется "Парадокс Ферми". Разрешить его в последние десятилетия пыталось множество ученых, выдвигавших свои теории. Одна из гипотез получила научное обоснование. Астрофизиками-теоретиками Цви Пираном (Tsvi Piran) из Еврейского университета (Иерусалим) и Раулем Хименесом (Raul Jimenez) из университета Барселоны объясняется, какой угрозой развитию жизни во Вселенной являются .

Непреодолимое препятствие развитию высшего разума

По их расчетам, которые опубликованы в сентябре на arXiv.org и скоро должны появиться в Physical Review Letters, эти огромные вспышки электромагнитного излучения бывают столь часто, что они представляют собой почти непреодолимое препятствие для развития сложных организмов.

Попав в озоновый слой планеты, такие всплески могут разрушить его и подвергнуть существующие формы жизни вредному ультрафиолетовому излучению. Развитие разумной жизни во Вселенной, по крайней мере, такой, как на Земле, будет поэтому крайне маловероятным.

Художественное изображение темного гамма-всплеска в звездных яслях. Такие гамма-вспышки относятся к самым энергоемким явлениям в Пространстве Фото: © ESO

Всплески гамма излучения или коротко: гамма-вспышки - это наиболее высокоэнергетические явления из всех до сих пор наблюдавшихся. Они были в 1967 году случайно обнаружены спутниками, которые должны были отслеживать тайные испытания ядерного оружия. Эти спутники наблюдали за гамма-излучением - короткими электромагнитными волнами, которые возникают при ядерных процессах. Но вместо скрытых ядерных испытаний они наткнулись на совершенно необъяснимые в то время всплески из глубин космоса.

В противовес своему названию, гамма-вспышки содержат широкий спектр электромагнитного излучения. Их самая высокоэнергетическая форма отправляет в пространство за промежуток от нескольких секунд до нескольких минут такое количество излучения, как Солнце на протяжении нескольких миллиардов лет своего существования. Самая сильная вспышка, зафиксированная в 2008 году спутником НАСА Swift, была в 2,5 миллиона раз ярче, чем самые яркая из наблюдавшихся сверхновых.

Ученые долго ломали головы над тем, какие процессы могут выделять такие гигантские количества энергии. И все-таки причина все еще не ясна. Считается, что самые слабые вспышки, которые длятся меньше двух секунд, возникают в результате слияния массивных объектов, например, двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. Самый сильный гамма-всплеск может вызвать так называемая гиперновая звезда - крайняя форма вспышки сверхновой, взрыву которой дает толчок коллапс чрезвычайно массивных звезд.

Учитывая большое число галактик и тот факт, что мощное излучение измеримо во Вселенной на протяжении миллиардов световых лет, можно подвести итог этих чрезвычайно редких явлений: спутник Swift, который картирует вспышки с 2004 года, фиксирует в сутки. примерно один гамма-всплеск.