Наука будущего - [2]
Человек как «герой сказки» уже не является конкретным представителем рода homo sapiens – это представитель расы людей, а для того чтобы эта раса имела право на самоопределение, она должна встретиться с другими – отличными от нее многочисленными расами.
Можно привести много примеров явного интереса людей к «инопланетным цивилизациям», и это не только поиски НЛО, но и вполне научные программы.
В 1543 году вышла книга Николая Коперника «О вращениях небесных сфер». Она произвела сильное впечатление на научный мир. Многие ученые встретили ее с энтузиазмом, и среди них были такие великие мыслители, как Галилей и Кеплер. Однако не успев стать общепризнанной, гелиоцентрическая система стала предметом критики и переосмысления – не потому, что она противостояла геоцентрической системе Птолемея, а потому, что она показалась некоторым астрономам недостаточно радикальной. Сомнения в том, что Солнце является центром мира, одним из первых высказал английский астроном Томас Диггес (1546 – 1595), переложивший труды Коперника на английский. Диггес высказал мысль о возможности того, что за пределами Солнечной системы существует множество похожих на Солнце звезд. Полемика продолжалась более ста лет. Окончательный отказ от гелиоцентрический системы сформулировали в конце XVII столетия Ньютон и Галлей. Они пришли к выводу, что Вселенная бесконечна и равномерно заполнена звездами. Из небесной механики Ньютона прямо следовало, что если только конечная область содержит звезды, они под действием гравитационных сил обязательно упадут друг на друга. Таким образом, не только Земля, но и Солнце быстро потеряли уникальный статус.
Но Земля осталась местом нахождения наблюдателя – человека, и по мере того как человечество все дальше заглядывало во Вселенную, статус Земли повышался: она рассматривалась (и сегодня рассматривается) в большинстве исследований как точка отсчета. Земля опять стала центром мира, но, правда, совсем на других, нептолемеевских основаниях, то есть в некотором смысле вернула себе свою уникальность.
Солнечная система никогда – до самого конца XX века – своего уникального статуса не теряла: она была единственной наблюдаемой планетной системой.
И только в 1990-е годы с развитием астрономии начались открытия планетных систем у других звезд. На одном из проектов поиска планет я здесь остановлюсь подробно.
В марте 2009 года NASA запустило космический телескоп «Kepler» («Kepler space telescope»), предназначенный для поиска планет, подобных Земле. На сегодня найдено уже более 300 экзопланет, то есть планет, находящихся за пределами Солнечной системы. Но большинство этих планет слишком отличаются от нашей Земли, чтобы на них были возможны даже примитивные формы жизни. В то же время, как показывают наблюдения, планет во Вселенной очень много. Планеты обнаружены более чем у 10 процентов звезд, включенных в программу поиска.
Где же нам искать жизнь, как не на планетах, похожих на Землю? Планета земного типа должна быть сравнима с Землей по размерам, она должна быть каменной (а не газовой), и ее орбита должна быть на «правильном расстоянии» от родительской звезды, то есть планета должна располагаться в так называемой обитаемой зоне: не слишком близко к звезде – чтобы вода, находящаяся на поверхности, не выкипала, и не слишком далеко – чтобы вода не замерзла.
Но поиск именно таких планет сегодня крайне труден: существующие средства и методы наблюдения не обладают необходимой чувствительностью. Если планета имеет небольшую массу (например, массу Земли) и расположена достаточно далеко от звезды, зарегистрировать ее с Земли удается крайне редко. Сегодня во множестве открывают планеты, относящиеся к классу «горячих юпитеров», – газовые гиганты, расположенные близко к родительской звезде. Искать на них жизнь (или, скажем осторожнее, – формы жизни, известные нам сегодня), по-видимому, не имеет смысла.
Космический телескоп «Kepler» имеет уникальное расположение в Солнечной системе и чувствительность, достаточную для того, чтобы увидеть планеты в обитаемой зоне других звезд, те самые планеты, на которых может быть жидкая вода.
«Kepler» является космическим фотометром – то есть он измеряет колебания уровня блеска звезд в оптическом диапазоне: когда планета проходит по диску звезды, уровень блеска падает, и по этому изменению можно оценить параметры планеты. Фактически «Kepler» будет наблюдать планету по той тени, которую она отбрасывает. Ученые рассчитывают, что телескоп будет регулярно наблюдать более 100 тысяч звезд Млечного Пути. При многократном наблюдении планеты по периоду ее обращения можно определить удаленность от звезды. Если период обращения составляет около года, то это уже планета-кандидат на «земной тип».
Если предположения планетологов о том, что планеты земного типа в обитаемой зоне встречаются повсеместно, подтвердятся, наступит следующий этап: ученые будут искать следы кислорода и паров воды в атмосфере этих планет. На это нацелен следующий проект NASA – «Terrestrial planet finder». Именно в рамках этого проекта начнется регулярный спектральный анализ атмосферы экзопланет земного типа. Старт этого проекта, намеченный на 2020 год, напрямую зависит от того, что найдет «Kepler». Если планеты земного типа окажутся крайне редкими во Вселенной, искать будет уже особенно нечего. Но судя по тому, что «горячие юпитеры» распространены по всей Галактике, надежда найти «каменные земли» в обитаемой зоне достаточно сильна. Уже сегодня мы знаем планеты, масса которых лишь в несколько раз больше массы Земли. Самыми вероятными кандидатами на роль «другой Земли» являются планеты, вращающиеся у красного карлика Gliese 581. Одна из планет находится в обитаемой зоне, но настолько близко к краю, что на ней слишком жарко и вряд ли на ее поверхности есть жидкая вода.
