Обнаружение внеземной жизни: что будет дальше?

Будущее полно вопросов для нас, земных форм жизни. Как далеко мы можем зайти в поисках жизни в другом месте? Какие новые технологии лучше всего подходят для открытия жизни? Можем ли мы посетить планеты за пределами нашей Солнечной системы?

Если мы найдем жизнь за пределами Земли, как это нас изменит?

Ученые и эксперты в области технологий предполагают множество возможностей, но многие, похоже, согласны, по крайней мере, с одним наблюдением: поиск жизни ускоряется, порождая новые технологии и новые идеи, в то время как наш взгляд на Вселенную обостряется.

Часто задаваемый вопрос, на который пока нет ответа, заключается в том, обнаружим ли мы первые признаки жизни на другом теле в нашей солнечной системе или на экзопланете – планете, вращающейся вокруг другой звезды.

Исследование Солнечной системы имеет то преимущество, что позволяет приземлиться на планеты, спутники или астероиды и собрать образцы для анализа. Для планет за пределами нашей солнечной системы было бы достаточно обнаружить признаки жизни издалека.

Однако у нас могут быть веские основания ожидать, что первое открытие будет сделано на экзопланете, сказала Мэри Войтек, директор астробиологической программы НАСА в штаб-квартире агентства в Вашингтоне.

Хотя планеты Солнечной системы доступны напрямую, поиск жизни среди них представляет собой огромную техническую проблему — ищем ли мы жизнь на Марсе, на спутнике Юпитера, Европе или на Энцеладе Сатурна.

«Лучшая надежда на Марс находится под поверхностью», — сказал Войтек. «Сколько времени пройдет, прежде чем мы сможем пробурить Землю? Что касается Энцелада и Европы, мы говорим о том, что они находятся в подземном океане под километрами льда. Сколько времени пройдет, прежде чем мы действительно займемся этими вещами? Это становится Это скорее вопрос, вопрос доступа, а не, я думаю, большей возможности.

С другой стороны, экзопланеты, несмотря на проблемы дистанционного обнаружения, предлагают большое количество целей: на сегодняшний день подтверждено существование тысяч планет в нашей галактике, потенциально содержащих сотни миллиардов.

«Подумайте обо всех экзопланетах», — сказала она. «Внезапно у нас появилась гигантская, огромная возможность того, что нужно искать».

Технология проведения таких исследований только становится доступной в Интернете. Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба уже пополняет список компонентов, обнаруженных в экзопланетных атмосферах; Сейчас оборудуются более мощные и чувствительные обсерватории для будущих поисков признаков жизни, также называемых биосигнатурами.

«В краткосрочной перспективе, конечно, мы надеемся [the Webb telescope] «Мы можем обнаружить биосигнатуры газов в атмосферах ряда земных миров», — сказал Майкл Уэй, физик из Института космических исследований имени Годдарда НАСА в Нью-Йорке, который создает компьютерные модели потенциальных атмосфер экзопланет.

Большие надежды также возлагаются на следующее поколение наземных телескопов — огромных инструментов диаметром 100 или 130 футов (30 или 40 метров).

«Мне неясно, смогут ли это сделать инструменты, которые появятся в сети в начале 2030-х годов», — сказал Уэй. «Есть расчеты, которые показывают, что это возможно».

Помимо этого, одной из наиболее ожидаемых технологий поиска жизни является потенциальный будущий космический телескоп — Обсерватория обитаемых миров НАСА. Сейчас, на ранних концептуальных стадиях, это предложение является ответом на рекомендации Национальной академии наук в рамках «Декадного обзора», опубликованного в 2021 году. В нем изложены научные приоритеты на следующее десятилетие, включая открытие и исследование обитаемых планет. .

Возможности обсерватории, которые намного превосходят возможности любого существующего космического телескопа, будут использоваться для наблюдения за 25 планетами, потенциально похожими на Землю, на наличие признаков жизни.

Такие инициативы, наряду с предстоящими миссиями, такими как возвращение образцов НАСА с Марса и исследование ледяных лун во внешней Солнечной системе, представляют собой поворотный момент для нашего вида, сказал Шон Домагал Голдман, научный сотрудник программы НАСА, отвечающий за раннее развитие. За концепцию миссии обитаемых миров.

«Мы расскажем историю жизни во Вселенной, используя эту беспрецедентную силу изображения — чтобы изучить долгосрочную эволюцию галактик, звезд, из которых они состоят, и материю, из которой состоят эти звезды, и помочь нам понять, как миры «стали обитаемыми, — сказал он. — И мы будем искать признаки жизни». В этих обитаемых мирах».

Самые экзотические идеи на десятилетия или даже столетия останутся всего лишь предположениями, но предполагают отправку зондов к другим звездным системам. Одна из концепций частного сектора, получившая название Breakthrough Starshot, использует лазеры для приведения в движение флота небольших зондов «легкий парус» со скоростью, незначительной от скорости света, и, возможно, достигнет ближайшей звезды, Проксимы Центавра, в течение 20–30 лет.

Но отправка людей в другие звездные системы остается научной фантастикой, сказал Уэй. Хотя дальнейшее исследование Солнечной системы человеком в ближайшие десятилетия кажется вполне достижимым, не существует или планируемых технологий, которые могли бы поддерживать человеческую жизнь в течение десятков тысяч лет, которые потребуются для достижения другой звезды.

Самый короткий путь к поиску жизни, конечно же, — это обнаружить сигналы или свидетельства разумной жизни. «Технологические сигнатуры», или признаки технологической цивилизации, вновь привлекают внимание ученых НАСА и всего мира.

Поиск не будет ограничиваться радиосигналами или даже более широким световым спектром. Они могут включать в себя свидетельства загрязнения или промышленных химикатов в атмосферах экзопланет, «огни городов» на ночной стороне планеты, крупные искусственные сооружения, проходящие перед звездой, созвездия спутников или отходящее тепло, обнаруженное в виде инфракрасного излучения.

«Развитые цивилизации, любая цивилизация, использующая энергию, должны выделять ненужное тепло», — говорит Рави Коппарапу, исследователь из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, который сосредотачивает большую часть своей работы на поиске нерадиотехнологических сигнатур.

Какими бы ни были результаты поиска и что бы ни было найдено, астроном Джилл Тартер, одна из самых известных исследователей разумной жизни за пределами Земли, надеется, что это подтолкнет человечество к тому, что она называет «космической перспективой».

«Мы все дети земли», — сказала она. «Космологическая перспектива недооценивает различия между людьми. Поэтому нам нужно стать землянами и вести себя соответственно.

В очень отдаленном будущем, конечно, ожидается, что сама Земля погибнет. Примерно через пять миллиардов лет наше умирающее Солнце должно достичь стадии красного гиганта, поглотив некоторые близлежащие планеты и, возможно, Землю вместе с ними. К тому времени все более жаркое солнце в любом случае сделает нашу планету непригодной для жизни на долгое время.

Окончит ли это нашу главу в космической истории жизни? Возможно, нет. Если бы человечество к тому времени не вымерло, мы могли бы мигрировать в другую планетную систему.

«Если мы тем временем не уничтожим себя, мы найдем способ отправиться куда-нибудь еще», — сказал Уэй.

На самом деле, такая история могла повториться много раз на протяжении всей истории Вселенной.

Автор: Пэт Бреннан, Программа исследования экзопланет НАСА

Астробиология