Тражење, слушање и мирисање

„У року од једне деценије, наћи ћемо убедљиве доказе о животу изван Земље“, рекла је Елен Стофан, директорка за науку агенције, на НАСА-иној конференцији „Насељиви светови у свемиру“ у априлу 2015. Она је додала да ће непобитне и дефинишуће чињенице о постојању ванземаљског живота бити прикупљене у року од 20-30 година.

„Знамо где и како да гледамо“, рекао је Стофан. „А пошто смо на добром путу, нема разлога да сумњамо да ћемо пронаћи оно што тражимо. Шта се тачно подразумевало под небеским телом, представници агенције нису прецизирали. Њихове тврдње указују да би то могао бити, на пример, Марс, још један објекат у Сунчевом систему, или нека врста егзопланета, иако је у последњем случају тешко претпоставити да ће се уверљиви докази добити у само једној генерацији. Дефинитивно Открића последњих година и месеци показују једно: воде – и то у течном стању, која се сматра неопходним условом за формирање и одржавање живих организама – има у изобиљу у Сунчевом систему.

„До 2040. открићемо ванземаљски живот“, поновио је НАСА-ин Сет Шостак са Института СЕТИ у својим бројним изјавама за медије. Међутим, не говоримо о контакту са ванземаљском цивилизацијом – последњих година фасцинирани смо новим открићима управо предуслова за постојање живота, као што су течни извори воде у телима Сунчевог система, трагови резервоара. и потоци. на Марсу или присуство планета сличних Земљи у животним зонама звезда. Тако слушамо о условима који погодују животу, ио траговима, најчешће хемијским. Разлика између садашњости и онога што се догодило пре неколико деценија је у томе што сада отисци стопала, знаци и услови живота нису изузетни готово нигде, чак ни на Венери или у недрима удаљених Сатурнових месеца.

Број алата и метода који се користе за откривање таквих специфичних трагова расте. Побољшавамо методе посматрања, слушања и детекције на различитим таласним дужинама. У последње време се много прича о тражењу хемијских трагова, трагова живота чак и око веома удаљених звезда. Ово је наш "шмрк".

Одличан кинески балдахин

Наши инструменти су већи и осетљивији. У септембру 2016. гигант је пуштен у рад. Кинески радио телескоп ФАСТчији ће задатак бити тражење знакова живота на другим планетама. Научници широм света полажу велике наде у његов рад. „Моћи ће да посматра брже и даље него икада раније у историји ванземаљског истраживања“, рекао је Даглас Вакоч, председник МЕТИ Интернатионал, организација посвећена потрази за ванземаљским облицима интелигенције. ФАСТ видно поље ће бити дупло веће од Арецибо телескоп у Порторику, који је био на челу последње 53 године.

ФАСТ надстрешница (сферични телескоп са отвором од петсто метара) има пречник 500 м. Састоји се од 4450 троугластих алуминијумских панела. Заузима површину која се може упоредити са тридесет фудбалских терена. Да би радио, потребна му је потпуна тишина у радијусу од 5 км, дакле пресељено је скоро 10 људи из околине. људи. Радио телескоп се налази у природном базену међу прелепим пејзажима зелених крашких формација у јужној провинцији Гуиџоу.

Међутим, пре него што ФАСТ може правилно да надгледа ванземаљски живот, прво мора бити правилно калибрисан. Стога ће прве две године његовог рада бити посвећене углавном прелиминарном истраживању и регулацији.

Милионер и физичар

Један од најпознатијих недавних пројеката за потрагу за интелигентним животом у свемиру је пројекат британских и америчких научника, који подржава руски милијардер Јуриј Милнер. Бизнисмен и физичар потрошио је 100 милиона долара на истраживање за које се очекује да ће трајати најмање десет година. „За један дан прикупићемо онолико података колико су други слични програми прикупили за годину дана“, каже Милнер. Физичар Стивен Хокинг, који је укључен у пројекат, каже да потрага има смисла сада када је откривено толико екстрасоларних планета. „У свемиру има толико светова и органских молекула да се чини да тамо може постојати живот“, прокоментарисао је он. Пројекат ће се звати највећа научна студија до сада која тражи знакове интелигентног живота изван Земље. Предвођен тимом научника са Универзитета у Калифорнији, Беркли, имаће широк приступ до два најмоћнија телескопа на свету: зелена банка у Западној Вирџинији и Телескопски паркови у Новом Јужном Велсу, Аустралија.

Напредну цивилизацију можемо препознати издалека по:

• присуство гасова, посебно загађивача ваздуха, хлорофлуороугљеника, угљен-диоксида, метана, амонијака;
• светла и рефлексије светлости од објеката које је изградила цивилизација;
• расипање топлоте;
• интензивно ослобађање зрачења;
• мистериозни објекти - на пример, велике станице и покретни бродови;
• постојање структура чије се формирање не може објаснити позивањем на природне узроке.

Милнер је увео још једну иницијативу тзв. Обећао је да ће платити милион долара. награде ономе ко креира посебну дигиталну поруку за слање у свемир која најбоље представља човечанство и Земљу. И ту се идеје дуа Милнер-Хокинг не завршавају. Недавно су медији известили о пројекту који укључује слање ласерски вођене наносонде у звездани систем који достиже брзину од ... једне петине брзине светлости!

свемирска хемија

Ништа није утешније за оне који траже живот у свемиру од открића добро познатих „познатих“ хемикалија у спољним крајевима свемира. Чак облаци водене паре „Виси“ у свемиру. Пре неколико година, такав облак је откривен око квазара ПГ 0052+251. Према савременим сазнањима, ово је највећи познати резервоар воде у свемиру. Прецизни прорачуни показују да када би се сва ова водена пара кондензовала, била би 140 трилиона пута више од воде у свим Земљиним океанима. Маса "резервоара воде" пронађеног међу звездама је 100 КСНУМКС. пута масе сунца. Само зато што негде има воде не значи да тамо има живота. Да би процветао, мора се испунити много различитих услова.

У последње време прилично често чујемо о астрономским „налазима“ органских супстанци у удаљеним угловима свемира. У 2012. години, на пример, научници су открили на удаљености од око КСНУМКС светлосних година од нас хидроксиламинкоји се састоји од атома азота, кисеоника и водоника и, када се комбинује са другим молекулима, теоретски је способан да формира структуре живота на другим планетама.

Органска једињења у протопланетарном диску који кружи око звезде МВЦ 480.

Метилцијанид (ЦХ₃ЦН) а цијаноацетилен (ХЦ₃Н) који су се налазили у протопланетарном диску који кружи око звезде МВЦ 480, који су 2015. открили истраживачи америчког Харвард-Смитсонијан центра за астрофизику (ЦфА), је још један знак да у свемиру можда постоји хемија са шансом за биохемију. Зашто је ова веза тако важно откриће? Они су били присутни у нашем Сунчевом систему у време када се на Земљи формирао живот и без њих наш свет вероватно не би изгледао као данас. Сама звезда МВЦ 480 је двоструко већа од наше звезде и удаљена је око 455 светлосних година од Сунца, што није много у поређењу са растојањима која се налазе у свемиру.

Недавно, у јуну 2016. године, истраживачи из тима који укључује, између осталих, Бретт МцГуире из НРАО опсерваторије и професор Брандон Царролл са Калифорнијског института за технологију уочили су трагове сложених органских молекула који припадају тзв. хирални молекули. Хиралност се манифестује у томе што оригинални молекул и његов одраз у огледалу нису идентични и, као и сви други хирални објекти, не могу се комбиновати транслацијом и ротацијом у простору. Хиралност је карактеристична за многа природна једињења – шећере, протеине итд. До сада нисмо видели ниједно од њих, осим Земље.

Ова открића не значе да живот настаје у свемиру. Међутим, они сугеришу да се бар неке од честица потребних за његово рођење могу формирати тамо, а затим отпутовати до планета заједно са метеоритима и другим објектима.

Боје живота

Заслужено свемирски телескоп Кеплер допринео је открићу више од стотину земаљских планета и има хиљаде кандидата за егзопланете. Од 2017. НАСА планира да користи још један свемирски телескоп, Кеплеровог наследника. Транзитни сателит за истраживање егзопланета, ТЕСС. Његов задатак ће бити да тражи екстрасоларне планете у транзиту (тј. пролазећи кроз матичне звезде). Ако га пошаљете у високу елиптичну орбиту око Земље, можете скенирати цело небо у потрази за планетама које круже око сјајних звезда у нашој непосредној близини. Мисија ће вероватно трајати две године, током којих ће бити истражено око пола милиона звезда. Захваљујући томе, научници очекују да ће открити неколико стотина планета сличних Земљи. Даљи нови алати као што је нпр. Свемирски телескоп Џејмс Веб (Свемирски телескоп Џејмс Веб) треба да прати и копа по већ направљеним открићима, да испита атмосферу и потражи хемијске трагове који би касније могли да доведу до открића живота.

Пројекат Транситинг Екопланет Сурвеи Сателлите - визуелизација

Међутим, колико отприлике знамо шта су такозване биосигнатуре живота (на пример, присуство кисеоника и метана у атмосферама), није познато који од ових хемијских сигнала са удаљености од десетине и стотине светлости године коначно одлучују о томе. Научници се слажу да је присуство кисеоника и метана у исто време јак предуслов за живот, пошто не постоје познати неживи процеси који би произвели оба гаса у исто време. Међутим, како се испоставило, такве потписе могу уништити егзо-сателити, можда кружећи око егзопланета (као што то чине око већине планета у Сунчевом систему). Јер ако атмосфера Месеца садржи метан, а планете кисеоник, онда наши инструменти (у садашњој фази њиховог развоја) могу да их комбинују у један кисеоник-метански потпис, а да не примећују егзомесец.

Можда би требало да тражимо не хемијске трагове, већ боју? Многи астробиолози верују да су халобактерије биле међу првим становницима наше планете. Ови микроби су апсорбовали зелени спектар зрачења и претворили га у енергију. С друге стране, рефлектовале су љубичасто зрачење, због чега је наша планета, посматрана из свемира, имала управо ту боју.

За апсорпцију зелене светлости користе се халобактерије мрежњаче, односно визуелно љубичаста, која се може наћи у очима кичмењака. Међутим, временом су на нашој планети почеле да доминирају искоришћавајуће бактерије. хлорофилкоја апсорбује љубичасту светлост и рефлектује зелену светлост. Зато земља изгледа онако како изгледа. Астролози спекулишу да би у другим планетарним системима халобактерије могле наставити да расту, па спекулишу трагање за животом на љубичастим планетама.

Предмете ове боје вероватно ће видети поменути телескоп Џејмс Веб, који би требало да буде лансиран 2018. Такви објекти се, међутим, могу посматрати под условом да нису превише удаљени од Сунчевог система, а да је централна звезда планетарног система довољно мала да не омета друге сигнале.

Други примордијални организми на егзопланети сличној Земљи, по свој прилици, биљке и алге. Пошто то значи карактеристичну боју површине, земље и воде, треба тражити одређене боје које сигнализирају живот. Телескопи нове генерације требало би да детектују светлост коју рефлектују егзопланете, што ће открити њихове боје. На пример, у случају посматрања Земље из свемира, можете видети велику дозу зрачења. блиско инфрацрвено зрачењекоји се добија од хлорофила у вегетацији. Такви сигнали, примљени у близини звезде окружене егзопланетама, указивали би на то да би "тамо" такође могло да расте нешто. Греен би то још снажније сугерисао. Планета прекривена примитивним лишајевима била би у сенци жуч.

Научници одређују састав атмосфера егзопланета на основу поменутог транзита. Овај метод омогућава проучавање хемијског састава атмосфере планете. Светлост која пролази кроз горњу атмосферу мења свој спектар – анализа овог феномена даје информације о елементима присутним тамо.

Истраживачи са Универзитетског колеџа у Лондону и Универзитета Новог Јужног Велса објавили су 2014. године у часопису Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес опис нове, прецизније методе за анализу појаве metan, најједноставнији органски гас, чије је присуство опште препознато као знак потенцијалног живота. Нажалост, савремени модели који описују понашање метана далеко су од савршених, па се количина метана у атмосфери удаљених планета обично потцењује. Користећи најсавременије суперкомпјутере које су обезбедили пројекат ДиРАЦ () и Универзитет у Кембриџу, моделовано је око 10 милијарди спектралних линија, које се могу повезати са апсорпцијом зрачења молекулима метана на температурама до 1220 °Ц . Листа нових линија, око 2 пута дужа од претходних, омогућиће боље проучавање садржаја метана у веома широком температурном опсегу.

Метан сигнализира могућност живота, док други много скупљи гас кисик – испоставља се да нема гаранције за постојање живота. Овај гас на Земљи долази углавном из фотосинтетских биљака и алги. Кисеоник је један од главних знакова живота. Међутим, према научницима, може бити грешка тумачити присуство кисеоника као еквивалентно присуству живих организама.

Недавне студије су идентификовале два случаја у којима би детекција кисеоника у атмосфери удаљене планете могла дати лажну индикацију присуства живота. У обојици је настао кисеоник као резултат неабиотички производи. У једном од сценарија које смо анализирали, ултраљубичасто светло са звезде мање од Сунца могло би да оштети угљен-диоксид у атмосфери егзопланете, ослобађајући из ње молекуле кисеоника. Компјутерске симулације су показале да је распад ЦО₂ даје не само₂, али и велику количину угљен моноксида (ЦО). Ако се овај гас снажно детектује поред кисеоника у атмосфери егзопланете, то би могло да укаже на лажни аларм. Други сценарио се тиче звезда мале масе. Светлост коју емитују доприноси формирању краткотрајних О молекула.₄. Њихово откриће поред О₂ такође би требало да изазове аларм за астрономе.

Тражи метан и друге трагове

Главни начин транзита мало говори о самој планети. Може се користити за одређивање његове величине и удаљености од звезде. Метода мерења радијалне брзине може помоћи у одређивању његове масе. Комбинација ове две методе омогућава израчунавање густине. Али да ли је могуће детаљније испитати егзопланету? Испоставило се да јесте. НАСА већ зна како да боље види планете попут Кеплер-7 б, за које су телескопи Кеплер и Спитзер коришћени за мапирање атмосферских облака. Испоставило се да је ова планета преврућа за облике живота какве познајемо, са температурама у распону од 816 до 982 °Ц. Међутим, сама чињеница овако детаљног описа је велики корак напред, с обзиром на то да је реч о свету који је сто светлосних година удаљен од нас.

Добро ће доћи и адаптивна оптика, која се користи у астрономији за отклањање сметњи изазваних атмосферским вибрацијама. Његова употреба је компјутерско управљање телескопом како би се избегла локална деформација огледала (реда неколико микрометара), чиме се исправљају грешке у резултујућој слици. да ради Гемини Планет Сцаннер (ГПИ) који се налази у Чилеу. Алат је први пут лансиран у новембру 2013. ГПИ користи инфрацрвене детекторе, који су довољно моћни да детектују светлосни спектар тамних и удаљених објеката као што су егзопланете. Захваљујући томе, биће могуће сазнати више о њиховом саставу. Планета је изабрана као један од првих циљева посматрања. У овом случају, ГПИ ради као соларни коронаграф, што значи да затамњује диск удаљене звезде да би показао сјај оближње планете.

Кључ за посматрање "знакова живота" је светлост звезде која кружи око планете. Егзопланете, пролазећи кроз атмосферу, остављају специфичан траг који се са Земље може измерити спектроскопским методама, тј. анализа зрачења које емитује, апсорбује или расејава физички објекат. Сличан приступ се може користити за проучавање површина егзопланета. Међутим, постоји један услов. Површине морају довољно да апсорбују или распршују светлост. Планете које испаравају, што значи планете чији спољни слојеви лебде у великом облаку прашине, добри су кандидати.

Како се испоставило, већ можемо препознати елементе попут облачност планете. Постојање густог облака око егзопланета ГЈ 436б и ГЈ 1214б утврђено је на основу спектроскопске анализе светлости матичних звезда. Обе планете припадају категорији такозваних супер-Земља. ГЈ 436б се налази 36 светлосних година од Земље у сазвежђу Лава. ГЈ 1214б се налази у сазвежђу Змије, удаљено 40 светлосних година.

Европска свемирска агенција (ЕСА) тренутно ради на сателиту чији ће задатак бити да прецизно карактерише и проучава структуру већ познатих егзопланета (ЦХЕОПС). Лансирање ове мисије заказано је за 2017. годину. НАСА заузврат жели да већ поменути сателит ТЕСС пошаље у свемир исте године. У фебруару 2014. Европска свемирска агенција је одобрила мисију ПЛАТОН, повезано са слањем телескопа у свемир дизајнираног за тражење планета сличних Земљи. Према садашњем плану, 2024. године требало би да почне да тражи камените објекте са садржајем воде. Ова запажања би такође требало да помогну у потрази за егзомесецом, на исти начин на који су коришћени Кеплерови подаци.

Европска ЕСА је развила програм пре неколико година. Дарвин. НАСА је имала сличан „планетарни гусеничар”. ТПФ (). Циљ оба пројекта био је проучавање планета величине Земље на присуство гасова у атмосфери који сигнализирају повољне услове за живот. Оба су укључивала смеле идеје за мрежу свемирских телескопа који сарађују у потрази за егзопланетама сличним Земљи. Пре десет година технологије још нису биле довољно развијене, а програми затворени, али није све било узалуд. Обогаћени искуством НАСА-е и ЕСА-е, тренутно раде заједно на горе поменутом Веб свемирском телескопу. Захваљујући великом огледалу од 6,5 метара, биће могуће проучавати атмосфере великих планета. Ово ће омогућити астрономима да открију хемијске трагове кисеоника и метана. Ово ће бити специфичне информације о атмосферама егзопланета - следећи корак у усавршавању знања о овим удаљеним световима.

Разни тимови раде у НАСА-и на развоју нових истраживачких алтернатива у овој области. Један од ових мање познатих и још увек у раној фази је . Биће речи о томе како да заклоните светлост звезде нечим попут кишобрана, како бисте могли да посматрате планете на њеној периферији. Анализом таласних дужина биће могуће одредити компоненте њихових атмосфера. НАСА ће проценити пројекат ове или следеће године и одлучити да ли је мисија вредна тога. Ако почне, онда 2022.

Цивилизације на периферији галаксија?

Проналажење трагова живота значи скромније тежње од трагања за читавим ванземаљским цивилизацијама. Многи истраживачи, укључујући и Стивена Хокинга, не саветују ово последње – због потенцијалних претњи човечанству. У озбиљним круговима обично се не помињу било какве ванземаљске цивилизације, свемирска браћа или интелигентна бића. Међутим, ако желимо да тражимо напредне ванземаљце, неки истраживачи имају и идеје како да повећају шансе да их пронађу.

Нпр. Астрофизичарка Розана Ди Стефано са Универзитета Харвард каже да напредне цивилизације живе у густо збијеним лоптастим јатима на периферији Млечног пута. Истраживач је своју теорију представио на годишњем састанку Америчког астрономског друштва у Кисимију, на Флориди, почетком 2016. Ову прилично контроверзну хипотезу Ди Стефано оправдава чињеницом да се на рубу наше галаксије налази око 150 старих и стабилних сферних јата који пружају добро тло за развој било које цивилизације. Блиско распоређене звезде могу значити многе блиско распоређене планетарне системе. Толико звезда скупљених у лоптице је добро тле за успешне скокове са једног места на друго уз одржавање напредног друштва. Близина звезда у јатима могла би бити корисна у одржавању живота, рекао је Ди Стефано.