Что заставило учёных поверить во внеземные цивилизации
Долгое время вопрос о жизни за пределами Земли оставался уделом фантастов и теологов. Однако во второй половине XX века и особенно в начале XXI века поиск внеземного разума стал всерьёз обсуждаться как учёными, так и политиками. Рассказываем, какие именно факты заставили экспертов всерьёз заговорить о том, что обнаружение соседей по Вселенной — лишь вопрос времени.
Уравнение Дрейка
В ноябре 1961 года в обсерватории Грин-Бэнк состоялась первая научная конференция, посвящённая поиску внеземного разума. Организатор встречи, астроном Фрэнк Дрейк, столкнулся с необходимостью упорядочить дискуссию между экспертами, среди которых был и знаменитый Карл Саган.
Чтобы избежать хаоса в обсуждениях, Дрейк вывел на доске формулу. Она превратила абстрактный философский вопрос «Есть ли кто-то там?» в последовательность из семи конкретных, измеримых параметров. Формула выглядит так:
N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L
Параметры уравнения включают:
- Скорость рождения подходящих звёзд (R*).
- Долю звёзд с планетными системами (fp).
- Количество планет, пригодных для жизни (ne).
- Вероятность возникновения жизни и разума (fl, fi).
- Время жизни технической цивилизации (L).
Суть уравнения не в том, чтобы немедленно получить точное число цивилизаций (N). Его ценность в методологии: оно разбивает неопределённую задачу на решаемые части. Дрейк использовал аналогию со студентами: чтобы узнать число учащихся в университете, необязательно пересчитывать всех по головам. Достаточно знать ежегодный набор первокурсников и среднюю продолжительность обучения.
В 1960-х большинство этих переменных были неизвестны. Но позднее многие пробелы удалось заполнить цифрами, близкими к реальности.
Революция экзопланет
Вплоть до начала 1990-х годов у человечества не было ни одного доказательства существования планет у других звёзд. Можно было лишь предполагать, что Солнечная система не уникальна.
Ситуация радикально изменилась в 1995 году. Астрономы Мишель Майор и Дидье Кело открыли 51 Пегаса b — первую планету у нормальной звезды. Это был странный мир: газовый гигант, раскалённый до 1000 градусов, который несётся вокруг звезды с периодом всего в 4 дня. Это открытие перевернуло представления учёных о том, как могут выглядеть планетные системы.
Экзопланета 51 Пегаса b в представлении художника
Настоящий прорыв случился после запуска телескопа «Кеплер» в 2009 году. За четыре года работы он провёл «перепись населения» в ближайшей к Земле части Галактики, наблюдая за 190 000 звёзд. Результаты оказались ошеломляющими и позволили уточнить переменную fp в уравнении Дрейка:
- Планеты есть практически у всех звёзд.
- Планет в Галактике даже больше, чем самих звёзд.
- Самый распространённый тип планет — суперземли, подобных которым нет в Солнечной системе.
Статистика показала, что «недвижимость» для жизни распределена во Вселенной повсеместно.
Четыре ближайшие к Земле планеты, на которых может существовать жизнь
Экстремофилы
Долгое время биологи считали, что жизнь возможна только в узком диапазоне комфортных условий, похожих на земные. Это убеждение было разрушено открытием экстремофилов — организмов, процветающих там, где всё живое должно погибать. Жизнь на Земле нашли в абсолютно неожиданных местах:
- В кипящих гидротермальных источниках на дне океана.
- В сверхсолёных бассейнах и подлёдных озёрах Антарктиды.
- Даже в активных зонах ядерных реакторов.
Яркий пример — бактерия Deinococcus radiodurans. Она выдерживает дозы радиации в 15 000 Грей благодаря уникальной способности «ремонтировать» свою ДНК и защищать белки. Смертельной дозой для человека и многих других организмов является доза в 5–10 Грей.
Фото Deinococcus radiodurans, полученное при помощи просвечивающей электронной микроскопии
Эти открытия расширили границы поиска. Если жизнь так пластична, ей необязательно находиться в «зоне Златовласки» — на таком расстоянии от звезды, которое обеспечивает условия, близкие к земным. Внимание учёных переключилось на ледяные спутники Юпитера и Сатурна — Европу и Энцелад.
Под ледяной коркой этих лун скрываются океаны жидкой воды, омывающие всю планету. Пристальные наблюдения за этими спутниками показали, что гейзеры, бьющие из их поверхности, выбрасывают в космос органические молекулы. Это делает спутники Юпитера одной из приоритетных целей для поиска жизни.
Астрохимия
Ещё один фактор, убедивший учёных в неизбежности жизни, — химический состав Вселенной. Космос оказался совсем не стерильным. Напротив, он буквально заполнен «кирпичиками» для строительства биологических систем.
Телескоп Аресибо проект SETI, предназначенный для поиска инопланетных сигналов
С помощью спектроскопии в межзвёздных облаках нашли более 330 видов молекул, включая спирты, кислоты и сахара. Это происходит даже в глубоком космосе при температурах, близких к абсолютному нулю. Вот лишь несколько примеров соединений, которые астрономам удалось обнаружить в последние годы:
- Бензонитрил — ароматическая молекула, указывающая на возможность сложной органической химии в космосе.
- Глицин — простейшая аминокислота, найденная в кометах.
- Состав астероидов. Миссия OSIRIS-REx доставила образцы грунта с астероида Бенну. В них обнаружили все пять азотистых оснований, необходимых для ДНК и РНК, а также рибозу.
Тот факт, что рибоза — основа РНК — формируется на астероидах естественным путём, подтверждает гипотезу «мира РНК». Жизнь — это не случайная аномалия, а естественное следствие химической эволюции Вселенной, где есть вода и энергия.
От «если» к «когда»
После этих открытий наука больше не задаётся вопросом, возможна ли в принципе жизнь за пределами Земли. Известно, что планет невероятно много, а химические компоненты жизни универсальны и разбросаны по всему космосу. Кроме того, исследования показывают, что жизнь способна выживать даже в самых экстремальных условиях, от высокого уровня радиации до вечного холода.
Молчание Вселенной — парадокс Ферми — теперь воспринимается не как доказательство одиночества человека, а как сложная задача. Возможно, современная наука просто ещё не преодолела технологический барьер для обнаружения сигналов или же цивилизации сталкиваются с «Великим фильтром» на этапах своего развития.
Но фундамент заложен: поиск внеземного интеллекта перешёл из области фантастики в плоскость точных измерений. Обнаружение жизни — это теперь вопрос «когда» и «каким методом», а не «существует ли она».
Парадокс Ферми: почему люди до сих пор не встретили инопланетян