Ние нямаме никаква представа кое прави планетите „потенциално обитаеми“

Оригиналът е на Ethan Siegel

8
2786

Екзопланетата Kepler-452b (отдясно) в сравнение със Земята (отляво). Изучаването на планети, подобни на Земята, има смисъл и може да се окаже, че те не са най-вероятните кандидати за откриването на живот в нашата галактика и изобщо в цялата Вселена.

Една от най-вълнуващите цели които човечеството си е поставяло, е да открие извънземен живот. Да намери биологична активност от появил се и продължаващ да съществува на някакъв далечен свят далеч извън пределите на Земята живот. Тази възможност възбужда не само нашето въображение. Ние имаме огромен брой косвени доказателства, които подсказват редица потенциални места, където би могъл да се появи живот. Да се появи в резултат от процеси, подобни на тези, които са протичали в миналото на Земята. Ако сравним съществуващите там условия с тези, които според нас са необходими за възникването на живот, то тези предположения стават съвсем смислени.

Да се говори за това, колко могат да бъдат тези потенциално обитаеми планети – за Слънчевата система, в Млечния път, в местната група галактики и дори в познатата ни част от Вселената безспорно е интересно. Но е необходимо съвсем честно да бъдат описани предположенията, използвани за получаването на тези оценки. Те директно показват нашето невежество и най-неприятния факт, който няма как да бъде игнориран: единственото място във Вселената, за което със сигурност знаем, че се е появил живот, е нашата планета. Всичко останало са само догадки. Ако бъдем абсолютно честни със себе си, ще трябва да признаем, че нямаме никаква представа кое точно прави планетите потенциално обитаеми.

Това е художествено изображение на Слънчевата система в края на фазата за формиране на протопланетния диск

Ако ние абсолютно нищо не знаехме за Вселената, освен това, че живеем на планетата Земя и че тук съществува живот, ние все пак бихме имали право да предполагаме, че подобен живот може да има някъде там – много далече от нас. Все пак, в края на краищата:

  • Ние живеем в един свят който се е образувал по естествен начин
  • Той се състои от опростени ингредиенти – атоми, молекули и т.н., формирани по естествен начин
  • Този свят се върти около звезда, излъчваща относително стабилна енергия в продължение на милиарди години
  • Животът на нашата планета се е появил не по-късно от няколко стотици милиони години след формирането на самата Земя

Съвсем разумно е да се предположи, че съществува естествено обяснение за появата на живота в нашия свят. Но тогава, ако в другите светове има подобни условия за възникване на живот и които в ранните си етапи са били подобни на Земята, то е напълно възможно и там да се е появил живот. Ако физичните закони, и въобще правилата, управляващи Вселената навсякъде са еднакви, то тогава остава само да открием световете, където са протичали подобни процеси породили живота на нашата планета. И е напълно възможно изследванията на тези потенциално обитаеми светове да ни даде възможност да открием живот на тях.

Дървото на живота показва еволюцията и развитието на различните организми на Земята. Въпреки че ние произхождаме от един общ прародител живял преди повече от 2 милиарда години, разнообразните форми на живот са се появили благодарение на хаотични процеси. Те не могат да бъдат точно повторени, дори ако по някакъв начин можем да връщаме часовника назад и отново да стартираме тези процеси.

Разбира се това е много по-лесно да се каже, отколкото да се направи. Защо? Тук се сблъскваме с първото велико неизвестно: ние не знаем как се е появил животът. Дори и ако вземем всичките събрани към днешен ден научни знания, в най-важната област ще видим едно празно място. Ние знаем как се формират ядрата на атомите, как те се сливат в недрата на звездите създавайки по-тежки елементи и как тези елементи се преработват във Вселената, участвайки в една сложна химия.

Да, ние знаем как работи химията: атомите по естествен начин се свързват, пораждайки молекули с най-разнообразни конфигурации. Тези молекули откриваме в цялата Вселена – от вътрешността на метеоритите до изхвърлените от младите звезди вещества, в облаците междузвезден газ и протопланетните дискове, които са на етап формиране на планети.

Имайки всичко това, ние все пак изобщо не знаем как става преходът от сложната неорганична химия към един истински биологичен организъм. Казано по-просто ние не знаем как от неживото да направим живот.

Чао Хе обяснява как работи PHAZER – камерата за симулация на различните атмосферни условия. Наистина, PHAZER създава органични молекули и O2 при чисто неорганични процеси, но никой никога не е успявал да създаде нещо живо

В този случай аз съвсем не преувеличавам когато казвам, че „ние не знаем“. Въпреки:

  • Търсенето на биологична активност на другите планети от Слънчевата система
  • Спектроскопските снимки на атмосферите на всички екзопланети, които можем да заснемем
  • Директните снимки на различни екзопланети благодарение на декомпозицията на идващата от тях светлина
  • Опитите за синтезиране на живот от нежива материя в лабораторни условия
  • Търсенето на признаци за наличието на технологии от потенциално разумни цивилизации

И до днес нямаме нито едно доказателство за съществуването на живот на която и да било друга планета, с изключение на Земята. Въпреки огромния брой на събраните от нас косвени признаци и доказателства, които показват, че има възможност за възникване на живот в милиардите различни места, убедителни доказателства за наличието на живот има само на Земята и там където сме отишли извън Земята.

Около звездата HR 8799 са открити четири екзопланети, като Всяка от тях е по-масивна от Юпитер. Всичките те са открити чрез директно наблюдение в продължение на седем години и се подчиняват на същите закони за движение на планетите, които важат и за планетите в Слънчевата система – законите на Кеплер

Не може да се каже, че нищо не знаем за възможността за съществуване на живот в други места. Известно ни е много и с всеки нов информационен фрагмент ние се учим все повече и повече. Така например, ние знаем как да измерим пресметнем и разделим на категории звездите в нашата галактика и дори в цялата Вселена. Ние разбрахме, че подобните на Слънцето звезди се срещат често и при около 15-20% от тях температурата, яркостта и времето на живот са сравними с нашето Слънце.

Интересно е че около 75-80% от звездите са червени джуджета. Тяхната температура и яркост са по-ниски от слънчевите, а времето на живот е много по-голямо. Тези планетарни системи са различни от нашите: орбитите са по-кратки, планетите трябва да се намират в приливната зона, често има звездни избухвания, при които звездите изпускат огромно количество йонизираща радиация. Но ние не сме измислили способ да оценим, дали тези планети са обитаеми, като планетите, въртящи се около звезди, подобни на слънцето. При липсата на преки доказателства няма как да бъдат направени ясни и точни изводи.

Художествено изображение на потенциално обитаема екзопланета, въртяща се около звезда подобна на Слънцето. С помощта на TESS се съставя списък на най-вероятните първи кандидати на обитаеми светове

А може би Земята не е единственият свят, на който е имало живот. На повърхността на Марс изглежда в продължение на милиарди години е имало течна вода преди цялата негова повърхност да замръзне. Дали преди много време там не е имало живот? Дали този живот не е оцелял в подземните води на планетата?

Счита се, че Венера е имала по-умерено минало и че там много по-дълго време е имало течна вода. Дали там е могъл да се зароди живот и дали той е успял да оцелее във венерианските облаци, където условията за живот са по-подобни на земните?

Какво да кажем за океаните, намиращи се под повърхността на покритите с лед светове, подгрявани от приливните сили – Енцелад, Европа, Тритон, Плутон? А има и светове на повърхността на които има течен метан вместо течна вода, както е при Титан. А може би има живот в световете с наличието на голямо количество подземна вода, както е Ганимед.

Докато най-подробно не изследваме тези близки до нас светове, то ще трябва да признаем своето невежество: ние дори не знаем доколко е заселена Слънчевата система.

Дълбоко във водата на земните океани, където светлината не достига, животът процъфтява. И ако там има живот, възможно е на дъното на моретата на Европа или Енцелад също да има живот

Има и нещо друго. В космическото пространство открихме дори аминокиселини, появили се по естествен път, и които са много повече от аминокиселините, участващи в процеса на земния живот. Ние имаме само 20 активни аминокиселини с една и съща хиралност. Но в известния Мърчисънов метеорит бяха открити около 80 уникални аминокиселини, като някои от тях са лявовъртящи, а някои – дясновъртящи. Въпреки успехите на живота на Земята, ние просто не знаем дали са възможни други пътища за развитие на живота и доколко вероятни са те.

В този метеорит бяха открити голям брой аминокиселини, които не се срещат в нашата природа

От друга страна, вече знаем, че в галактиката Млечен път съществуват 300 милиона потенциално обитаеми планети. Очаква се в някои от тях все пак да бъдат намерени признаци за наличието на биосфера или поне намек за наличието на биосфера. Благодарение на комбинацията от телескопи от типа на Кеплер и TESS, които са свръхчувствителни към периодичните промени яркостта на звездите, плюс големите наземни телескопи, които могат да измерват изместванията на спектралните линии в светлината на звездите, открихме хиляди потвърдени екзопланети при другите звезди. Вече можем да изчислим масата и радиуса както на планетата, така и на нейната звезда, както и температурата на тази звезда и орбиталния период на планетата.

Това ни дава възможност с голяма вероятност да предположим каква ще бъде температурата на планетата, ако тя има атмосфера подобна на земната. По този начин може да се разбере дали на повърхността на тези планети е възможно съществуването на течна вода.

Към днешен ден са ни известни над 4000 потвърдени екзопланети, като около 2500 от тях са открити благодарение на телескопа Кеплер. Те са с най-различни размери – от по-големи от Юпитер до по-малки от Земята. Но повечето от тях са прекалено горещи и са разположени твърде близо до своите звезди. Ето защо вече се изграждат нови обсерватории, които ще ни разкрият нови светове в тези места, където все още имаме празнини.

5 3 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
8 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари