Как ученые ищут жизнь на других планетах: опыт «Галилео» и будущее астробиологии 0:00
В 1990 году, по инициативе Карла Сагана, космический аппарат «Галилео» провел уникальный эксперимент: пролетая мимо Земли, он направил свои приборы на родную планету, чтобы проверить, можно ли обнаружить на ней жизнь, используя только данные из космоса. Успех этой миссии стал «дорожной картой» для поиска биосигнатур на экзопланетах, и сегодня, спустя четверть века, человечество приближается к возможности повторить этот тест у далеких звезд.
🧪 Химический состав атмосферы как индикатор жизни 1:33
Первый и самый доступный способ обнаружить жизнь на другой планете — изучение химического состава её атмосферы с помощью спектроскопии. Когда свет звезды проходит через атмосферу планеты, молекулы поглощают свет на определенных длинах волн, оставляя «отпечатки» в спектре.
Данные, полученные аппаратом «Галилео», показали наличие воды, кислорода, углекислого газа, оксида азота и метана. Однако одного обнаружения этих веществ недостаточно для подтверждения жизни: важно найти явное отклонение от термодинамического равновесия. Это естественное химическое состояние, к которому стремится атмосфера без воздействия живых организмов.
Жизнь, по словам Карла Сагана, является «гипотезой последней инстанции». В присутствии кислорода метан быстро окисляется до воды и углекислого газа, поэтому его высокая концентрация — явный признак того, что что-то постоянно восполняет его запас. На Земле около половины этого объема метана производят биологические системы, включая бактерии и сельскохозяйственных животных. Похожая ситуация наблюдается с оксидом азота, который разрушается под воздействием ультрафиолета, но постоянно восстанавливается азотфиксирующими бактериями и водорослями.
💧 Роль жидкой воды и другие методы обнаружения 5:08
Хотя инопланетная жизнь может иметь другую химическую основу, ученые придают особое значение поиску жидкой воды. Вода — идеальный растворитель благодаря своей высокой диэлектрической проницаемости, что позволяет ей легко разрушать ионные связи и способствовать химическим реакциям. Кроме того, благодаря высокой теплоемкости она обеспечивает температурную стабильность, необходимую для развития сложных форм жизни.
Помимо анализа состава атмосферы, «Галилео» в свое время зафиксировал:
- Зеленый цвет суши, обусловленный хлорофиллом, поглощающим красный свет и отражающим зеленый.
- Узкополосные радиосигналы, свидетельствующие о наличии технологической цивилизации.
🔭 Современные исследования экзопланет и телескоп James Webb 7:22
Сегодня астрономы изучают атмосферы далеких планет, анализируя свет родительских звезд, проходящий сквозь газовые оболочки экзопланет во время их транзита. Подобные исследования уже позволили обнаружить воду, метан и углекислый газ на таких планетах, как HD 189733 b, однако температура их поверхностей (например, около 700°C) делает существование там биологической жизни крайне маловероятным.
Переломным моментом в поиске жизни станет запуск космического телескопа James Webb (на момент записи видео планировался на 2018 год). Благодаря своему 6,5-метровому зеркалу и чувствительному инфракрасному спектрографу, он позволит ученым провести «эксперимент Сагана» для планет, похожих на Землю, таких как системы TRAPPIST-1. Три планеты этой системы находятся в обитаемой зоне, где теоретически возможно существование жидкой воды, что приближает нас к ответу на один из главных вопросов человечества: одни ли мы во Вселенной?
