Лиза Кальтенеггер, директор Института Карла Сагана в Корнеллском университете, занимает бывший кабинет самого Сагана и моделирует обитаемые миры . По её словам, вокруг каждой пятой звезды в космосе может вращаться каменистая планета, находящаяся на подходящем расстоянии для возникновения жизни . С помощью телескопа JWST астрофизики впервые получили возможность анализировать свет от таких объектов, чтобы искать химические следы биологической активности .
🌈 Спектроскопия как инструмент поиска жизни 4:10
Астрономы изучают экзопланеты с помощью спектроскопии — метода разделения света на составляющие цвета . Каждый химический элемент или молекула оставляет в спектре уникальный след, похожий на штрих-код . Лиза Кальтенеггер объясняет, что молекулы воды, кислорода или метана поглощают энергию на определенных частотах. Это позволяет определить состав атмосферы планеты, не посещая её лично .
Особое внимание учёные уделяют сочетанию кислорода и метана. По мнению гостьи, эти газы по отдельности могут иметь геологическое происхождение, но их совместное присутствие указывает на жизнь . Метан активно реагирует с кислородом, превращаясь в углекислый газ и воду. Если оба газа сохраняются в атмосфере одновременно, значит, на планете существует постоянный источник их восполнения .
🌍 Земля глазами гипотетических инопланетян 12:05
Лиза Кальтенеггер и Джекки Фэерти из Американского музея естественной истории рассчитали, из каких точек космоса видна Земля . С помощью данных миссии Gaia они определили 2000 звездных систем в радиусе 300 световых лет, откуда можно заметить прохождение Земли на фоне Солнца . Если инопланетные цивилизации обладают технологиями уровня JWST, они могут видеть признаки жизни на нашей планете уже два миллиарда лет .
Для земного наблюдателя поиск осложняется тем, что мы не видим поверхность планеты напрямую. Учёные планируют создание телескопа Habitable World Observer . Этот аппарат должен блокировать свет звезды, чтобы зафиксировать слабое излучение от поверхности самой планеты. В лаборатории Лизы Кальтенеггер уже выращивают микроорганизмы разных цветов, чтобы понять, как будут выглядеть биосферы с иным химическим составом .
🧬 Трудности определения жизни и экстремофилы 18:13
В науке до сих пор нет единого краткого определения жизни. Лиза Кальтенеггер описывает её как сущность, способную к дарвиновской эволюции и обладающую информационным содержанием . В своей книге Alien Earths она упоминает земных существ, которые выглядят как инопланетяне, например, тихоходок . Эти организмы выживают в условиях полной десикации (обезвоживания), что делает их потенциальными кандидатами на выживание в космосе .
По словам астробиолога, жизнь на Земле крайне трудно уничтожить. Чтобы полностью стерилизовать планету, пришлось бы расплавить её кору на глубину до 10 километров . Это связано с тем, что микроорганизмы-экстремофилы обитают глубоко в породах и выдерживают экстремальные температуры. Такая живучесть внушает оптимизм в поисках жизни на других телах Солнечной системы, включая ледяные луны Юпитера и Сатурна .
🦖 Скорость эволюции и уровень кислорода 23:03
Учёные предполагают, что сложность жизни напрямую зависит от доступной энергии. На Земле уровень кислорода в атмосфере сейчас составляет около 21% . В период доминирования динозавров этот показатель мог достигать 30–32% . Лиза Кальтенеггер утверждает, что планеты в состоянии «Юрского периода» обнаружить легче, чем миры с современной земной атмосферой .
Биологи полагают, что если бы уровень кислорода на Земле вырос раньше, сложная многоклеточная жизнь могла бы развиться быстрее . Жизнь ведет себя оппортунистически: она использует любую доступную энергию для усложнения структуры . Поэтому на некоторых экзопланетах эволюция могла пройти путь от бактерий до разумных существ значительно быстрее, чем за 4,5 миллиарда лет.
☄️ Вопрос панспермии и хиральность молекул 38:04
Многие аминокислоты, необходимые для жизни, находят внутри метеоритов . Однако Лиза Кальтенеггер считает, что это скорее вопрос «космического гламура», так как те же соединения могли синтезироваться и в условиях ранней Земли . Ключевым отличием является хиральность — зеркальная симметрия молекул .
Земная жизнь использует только одну «рукость» (конфигурацию) молекул. В метеоритах же аминокислоты встречаются в пропорции 50 на 50 (лево- и правовращающие) . Если бы мы обнаружили на другой планете жизнь с иной хиральностью, это стало бы неоспоримым доказательством её независимого происхождения. На данный момент учёные не умеют синтезировать жизнь в лаборатории, что затрудняет проверку этих гипотез .
🧪 Диметилсульфид на планете K2-18b 41:44
Недавнее обнаружение диметилсульфида (DMS) на планете K2-18b с помощью JWST вызвало дискуссии в научной среде . На Земле это соединение производят морские бактерии . Однако Лиза Кальтенеггер призывает к осторожности: геология и фотохимия «суперземель» и «мини-нептунов» нам практически неизвестны .
K2-18b больше Земли, имеет огромную водородную атмосферу и мощную гравитацию . В таких условиях DMS может возникать в результате неизвестных геологических процессов, а не жизнедеятельности . По мнению астрофизика, радоваться открытию жизни преждевременно, пока не будет исключено абиотическое происхождение газа в специфических условиях этой планеты .
