Открытие тысяч экзопланет космическим телескопом Кеплер и другими инструментами показало, что эти объекты широко распространены во Вселенной. Стало ясно, что планеты, похожие на Землю, существуют в ближайших планетных системах. И эти планеты могут потенциально иметь жизнь.
Сейчас ученые стремятся найти жизнь в похожих на Землю мирах. И они разрабатывают технологии, которые помогут им это сделать.
«Я думаю, что у нас есть возможность найти жизнь не только в этом столетии и не только в этой жизни. Но и в течение моей карьеры», – заявил Шон Домагал-Голдман из Лаборатории планетных систем в Центре космических полетов имени Годдарда.
«У нас есть планы создания телескопов, которые мы сможем реализовать в ближайшие 20–30 лет. Эти инструменты позволят получать изображения планет у других звезд. И я уверен, что мы сделаем это».
Тонкая наука обнаружения жизни
Обнаружение жизни на экзопланетах – микробной, растительной или простой, требует многоэтапного подхода. Во-первых, нам нужно выяснить, какая из тысяч планет, которые мы обнаружили, могла бы иметь жизнь.
Поскольку Земля – единственная известная нам планета, на которой есть жизнь, обитаемые экзопланеты должны быть очень похожи на Землю.
По своим размерам эти планеты должны быть похожи на Землю с каменистой поверхностью. И они должны находиться на правильном расстоянии от своей звезды. Температура там должна быть не слишком высокой и не слишком низкой. На поверхности должна быть жидкая вода, которая необходима для жизни. Эти условия известны как «обитаемая зона». В Солнечной системе она лежит между Венерой и Марсом.
Абель Мендес, планетарный астробиолог из Университета Пуэрто-Рико в Аресибо, изучает обитаемость экзопланет. Он обнаружил около 50 потенциально обитаемых миров среди более чем четырех тысяч, обнаруженных астрономами к настоящему времени.
Именно они являются основными целями для будущих наблюдений и исследований. И одним из наиболее привлекательных для изучения кандидатов является система TRAPPIST-1.
В этой системе есть семь планет, находящихся в различных областях звездной системы. Четыре находятся в обитаемой зоне, а три – за ее пределами. Этот факт делает эту систему очень интересной для ученых.
После того, как мы определили перспективную экзопланету для поиска жизни, нужно понять, какие именно признаки искать. Исследователи уделяют глубокое внимание тому, что можно считать надежными признаками жизни. Или «биосигнатурами», если они будут обнаружены телескопом.
На Земле такие газы, как кислород и метан, вырабатываются в ходе биологических процессов и выбрасываются в атмосферу. Инопланетяне, изучающие Землю с помощью мощного телескопа, смогут обнаружить их. Если они сфотографируют Землю и проанализируют спектр ее атмосферы, они увидят, какие газы входят в ее состав.
Хорошие биосигнатуры должны быть чем-то, что создает жизнь. И тем, что не могут создать небиологические процессы.
Технологии
Космический телескоп имени Джеймса Уэбба – это научный преемник космического телескопа Хаббл. Его запуск планируется на 2021 год. Этот мощный универсальный телескоп теоретически будет способен обнаруживать экзопланеты размером с Юпитер возле ближайших звезд. К запуску также планируется и телескоп WFIRST. Это произойдет в середине 2020-х годов.
Однако эти инструменты имеют общее назначение. Это не охотники за планетами. Но теоретически они смогут находить экзопланеты размером с Юпитер возле соседних звезд.
Настоящими охотниками за планетами, способными обнаруживать жизнь на потенциально обитаемых экзопланетах размером с Землю, будут телескопы HabEx и LOUVOIR.
«Очень важно понять, какие типы планет существуют в космосе. И каковы шансы, что на этих планетах есть жизнь» – заявил Мендес. «Изучение экзопланет расскажет нам, насколько уникальны мы в этой Вселенной».