Жизнь на других планетах

Существует ли жизнь за пределами Земли? Этот вопрос волнует ученых всего мира. Узнайте о поиске экзопланет, исследовании атмосферы и возможности существования внеземной жизни на других планетах. Ответьте на вопросы о жизни во Вселенной - NOCFN

Существует ли жизнь за пределами Земли? Этот вопрос волнует ученых всего мира на протяжении не одного десятка лет. И как показывают исследования, ответ ближе, чем кажется.

Поиск экзопланет

Земля – пока единственное известное место обитания живых организмов. Но планет, пригодных для жизни, может быть гораздо больше. В настоящее время ученые всего мира сосредоточили свои усилия на исследовании суперземель.

По данным на 12 октября 2022 года, астрономам удалось подтвердить существование более 5 тыс. экзопланет, а около 9 тыс. находятся в статусе кандидатов. Экзопланеты – планеты, которые вращаются вокруг звезд за пределами Солнечной системы. Летом 2022 года ученые выявили несколько необычных экзопланет с помощью телескопа NASA Transiting Exoplanet Survey.

Просто найти, трудно потерять. Как отметил астроном, суперземли – идеальные объекты для поиска жизни по двум причинам. Ученые уже обнаружили не менее 20 сверхземель, которые теоретически более пригодны для жизни, чем планета Земля. Но какую планету можно считать благоприятной? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые разработали список определенных свойств, которыми она должна обладать:

• Подходящая масса и гравитация
• Правильное расстояние от звезды
• Состав атмосферы и климат
• Наличие воды

Исследование атмосферы и поиск биосигнатур

Поиск жизни на отдельных экзопланетах – процесс долгий и перспективный. Астрономам еще предстоит изучить атмосферу таких планет в поисках биосигнатур – химических и молекулярных ископаемых, которые могут свидетельствовать о наличии жизни. Помочь в этой работе должен космический телескоп NASA имени Джеймса Уэбба.

Существует концепция внеземной жизни, которая предполагает разнообразие форм жизни, начиная от простых прокариотических организмов до разумных существ с цивилизациями. Однако, современные исследования Солнечной системы не обнаружили условий для наповерхностной внеземной жизни, за исключением возможности наличия жизни в подледных океанах ледяных спутников.

Теория конвергентной эволюции

Советский астроном Иосиф Шкловский предполагал, что благоприятные условия для возникновения жизни существуют на планетах, вращающихся возле холодных и достаточно стабильных звезд спектрального класса G, K, M, близких по свойствам к Солнцу. Он считал, что жизнь на других планетах может развиваться в схожих условиях и принимать формы, похожие на земные организмы.

Теория конвергентной эволюции предполагает, что если живые существа разных видов развиваются в одинаковых условиях, то они будут похожи внешне. Такая теория объясняет сходство формы тела у разных видов морских животных, например, у акул и китов.

Заключение

Вопрос о существовании жизни на других планетах остается открытым и требует дальнейших исследований. Поиск экзопланет и изучение их атмосферы помогут нам понять, насколько вероятно наличие жизни во Вселенной. Теория конвергентной эволюции предполагает, что жизнь на других планетах может принимать формы, похожие на земные организмы. Однако, пока что мы не обнаружили никаких конкретных доказательств существования внеземной жизни.

Что нам скажет Википедия?

Внеземная жизнь (инопланетная жизнь) — гипотетическая форма жизни, возникшая и существующая за пределами Земли. Является предметом изучения астробиологии (экзобиологии) и ксенобиологии, а также одним из вымышленных объектов в научной фантастике. Такая гипотетическая жизнь может варьироваться от простых прокариот (или сопоставимых форм жизни) до существ с цивилизациями, намного более продвинутыми, чем человечество. Уравнение Дрейка предназначено для оценки числа внеземных цивилизаций в Галактике и шанс человечества вступить в контакт с ними.

С середины XX века ведутся активные постоянные исследования для поиска признаков внеземной жизни. Они включают в себя поиск текущей и исторической внеземной жизни и более узкий поиск внеземной разумной жизни. В зависимости от категории поиска методы варьируются от анализа данных телескопа и образцов до радио.

В противоположность картинам, нарисованным научной фантастикой, исследования Солнечной системы показали, что условий для наповерхностной внеземной жизни в ней на настоящий момент нет кроме, возможно, Титана и дискуссионно Венеры, зато потенциально обитаемы многочисленные подлёдные океаны ледяных спутников и карликовых планет, расположенных дальше снеговой линии, вне зоны обитаемости. Однако поскольку эти океаны труднодостижимы, вопрос проверки их жизнепригодности — дело далёкого будущего, хотя проекты их исследований составляются и в наше время.

Предпосылки предположений

Возникновение жизни на Земле даёт очевидные предпосылки для предположения о том, что такие же условия могли сложиться на других планетах. Можно сколько-нибудь определённо говорить только об эволюции жизни, которая напоминает земную.

Советский астроном Иосиф Шкловский осторожно предполагал, что благоприятные условия для возникновения жизни существуют на планетах, вращающихся возле холодных и достаточно стабильных одиночных звёзд спектрального класса G, K, M (близких по свойствам к Солнцу). Число таких звёзд в нашей галактике можно оценить как 109.

Открытие планет у других звёздных систем также косвенно указывает на наличие мест во вселенной, благоприятных для возникновения жизни в «обитаемой зоне». Возможности современной астрономии не позволяют оценить условия жизни на таких планетах, но если в будущем технические возможности позволят определить, скажем, наличие кислорода в атмосфере, это станет важным свидетельством в пользу доказательства наличия жизни за пределами Земли.

Наличие на Земле форм жизни, которые могут сохранить способность к размножению после пребывания в экстремальных условиях (выдерживать высокие перепады температур, давления, неблагоприятную среду) позволяет говорить о том, что жизнь может зародиться и сохраниться в условиях, далёких от земных.

Возможное доказательство существования жизни вне Земли имеет не только чисто теоретическое значение. Одной из распространённых теорий, объясняющих возникновение жизни на Земле, является панспермия. Не следует забывать о том, что жизнь за пределами Земли на данный момент не более чем научная гипотеза. Многие учёные весьма скептически относятся как к возможности обнаружить внеземную жизнь в обозримом будущем, так и возможности распознать её, даже если землянам повезёт с ней столкнуться.

Поиски

В прошлые века наличие жизни на планетах Солнечной системы считалось весьма вероятным. Особенно это связывали с обнаружением методами астрономии сезонов (времен года), возможных морей и суши и т. н. каналов на Марсе. Существовали даже абстрактные предположения о существовании селенитов, марсиан и т. д. Некоторые учёные ещё в начале XX века считали наличие марсианской растительности доказанным, а венерианской — возможным.

Начиная со второй половины XX века учёные ведут целенаправленные поиски внеземной жизни внутри Солнечной системы и за её пределами, особенно с помощью автоматических межпланетных станций (АМС) и космических телескопов. Данные исследований метеоритов, верхних слоёв атмосферы Земли и данные, собранные в рамках космических программ, позволяют некоторым учёным утверждать, что простейшие формы жизни могут существовать на других планетах Солнечной системы. При этом, согласно современным научным представлениям, вероятность обнаружения высокоорганизованной жизни на всех планетах Солнечной системы, кроме Марса и некоторых спутников Юпитера и Сатурна, крайне мала.

Астробиологи продолжают вести поиски хотя бы элементарных форм (бактерии, простейшие) на Марсе, Венере. Считаются перспективными для поиска также некоторые спутники газовых гигантов Юпитера и Сатурна с подповерхностными океанами, водяным льдом и атмосферой (Европа, Каллисто, Ганимед, Энцелад, Титан).

Исследования Марса при помощи орбитальных и спускаемых АМС пока позволили лишь утверждать о благоприятных факторах, способствующих жизни. На поверхности планеты были обнаружены признаки воды. Это, а также наличие метана в атмосфере и климатические условия планеты говорят о том, что в принципе на Марсе могут быть обнаружены простейшие микроорганизмы. В рамках программы АМС «Викинг» велись непосредственные поиски следов жизни на поверхности Марса, не давшие положительного результата, как и последующие программы спускаемых аппаратов и марсоходов «Феникс», Spirit, Opportunity, Curiosity. На дальнейшие поиски ориентированы программы посадочных АМС/марсоходов ЭкзоМарс и АМС возврата грунта Mars Sample Return Mission.

О возможном наличии живых существ на поверхности Венеры заявил в январе 2012 года главный научный сотрудник Института космических исследований РАН Леонид Ксанфомалити. При изучении фотографий, переданных советскими АМС в 1970-е и 1980-е годы, он обнаружил некие объекты, которые появляются и исчезают на серии последовательных снимков (см.: Жизнь на Венере).

В 2010 году группа учёных из НАСА заявила на основании полученных с АМС «Кассини» данных об обнаружении на спутнике Сатурна Титане косвенных признаков жизнедеятельности примитивных организмов (см.: Жизнь на Титане). Поиски жизни на месте на спутниках Юпитера предполагаются в перспективных программах АМС со спускаемыми аппаратами, криоботами, гидроботами типа Лаплас—П и др.

Поиски форм жизни за пределами Солнечной системы организованы в направлении обнаружения возможных следов деятельности разумных существ. Так, с 1971 года работает проект SETI, в рамках которой учёные пытаются обнаружить активность внеземных цивилизаций в радиодиапазоне. У проекта SETI есть общественное распространение в виде краудсорсинговой программы SETI@home.

После появления близкого к программе SETI также краудсорсингового интернет-ресурса обзора Вселенной WikiSky поиски НЛО и других проявлений внеземного разума в космосе стали доступны не только астрономам и участникам проекта SETI и программы SETI@home, но и ещё более широким массам.

Открытия экзопланет, ставшие особенно многочисленными с появлением специализированных космических телескопов типа Kepler, в том числе краудсорсингового проекта Planet Hunters по поиску таких планет в его базе данных, также стали перспективными в плане поиска внеземной жизни и цивилизаций на экзопланетах, находящихся в обитаемой зоне. После 2020 года НАСА планирует запустить космический телескоп ATLAST, способный обнаружить косвенные признаки жизнедеятельности на экзопланетах в обитаемой зоне. Наличие жизни на планете будет косвенно подтверждено в случае обнаружения «биосигнатур» (например, молекулярного кислорода, озона, воды и метана) в спектре атмосферы землеподобных экзопланет.

Некоторые гипотезы предполагают, что пульсары — это своего рода сверхмощные «маяки» (гипотеза Иосифа Шкловского), а квазары — это возможные импульсы фотонных двигателей звездолётов внеземных цивилизаций, движущихся от наблюдателя (этим предполагалось объяснить огромную скорость квазара, вычисленную по его красному смещению — фотонный двигатель и имел бы субсветовую скорость, чем снимался парадокс об огромном удалении квазара от наблюдателя).

Есть также теоретические предположения о возможности использования внеземными цивилизациями, помимо звездолётов, колоний О’Нейла, сфер Дайсона и других астроинженерных сооружений, которые могут быть обнаружены средствами наблюдательной астрономии, в том числе спутниками-телескопами типа Хаббл, Wise и др. В 2015 году по результатам наблюдений космического телескопа по поиску экзопланет Kepler рядом исследователей было предположено существование сферы Дайсона или других астроинженерных сооружений в системе звезды KIC 8462852 созвездия Лебедя.

В 2020 году космическое агентство NASA опубликовало статью на тему поиска внеземной жизни. Учёные пришли к выводу, что вероятнее всего появление внеземной жизни в системах со звёздами G- и K-типов. Учёные Эдвард Гайнан и Скотт Ингл из университета Вилланова пришли к выводу, что один из главных факторов, влияющих на шансы зарождения жизни в системах К- и G-звёзд — более благоприятное радиационное излучение по сравнению с системами красных карликов. В результате анализа метеорита Оргей российские учёные нашли подтверждения теории панспермии.

В сентябре 2020 года было объявлено об обнаружении в атмосфере Венеры «маркера жизни» — газа фосфина в количестве, которое не удаётся объяснить абиогенными процессами. Это рассматривается как свидетельство возможного существования на этой планете микробной жизни или каких-то неизвестных учёным.