Каковы шансы, что во Вселенной существуют другие разумные виды?
В октябре 1995 года команда астрофизиков из Обсерватории Верхнего Прованса открыла первую экзопланету, вращающуюся вокруг звезды, подобной Солнцу: 51 Пегаса b. С тех пор было подтверждено существование более 4500 экзопланет в почти 3400 различных планетных системах; несколько тысяч планет-кандидатов также ожидают подтверждения. Среди этих миров есть несколько каменистых, как Земля, и расположенных в так называемой обитаемой зоне. Поэтому вполне правомерно задаться вопросом, есть ли во Вселенной другие разумные виды или мы определенно одиноки.
Хотя человечество наблюдает за звездами уже много веков, вопрос о том, одиноки ли мы в просторах Вселенной, остается открытым.
Шансы найти жизнь в других местах остаются неизвестными и по сей день, но можно с уверенностью сказать, что "шансы" растут. С момента открытия первых экзопланет ученые пытаются определить, на каких мирах с наибольшей вероятностью может существовать жизнь. Например, для жизни, как мы ее знаем, необходима жидкая вода, поэтому экзопланета, которая находится слишком близко или слишком далеко от звезды-хозяина, с меньшей вероятностью может содержать живые организмы.
Вероятность, основанная на обнаружении биосигнатур в атмосферах экзопланет
Поэтому наши лучшие шансы связаны с планетами, расположенными в обитаемой зоне. Но до сих пор ученые не обнаружили никаких убедительных доказательств передовых внеземных технологий ни с помощью космических телескопов, ни с помощью наземных обсерваторий - хотя Ави Лоеб убежден в обратном с тех пор, как объект "1I/Оумуамуа" пролетел мимо Земли в 2017 году. Мы также не обнаружили никаких доказательств существования жизни, даже крошечной бактерии (в то же время у нас нет "универсального" определения жизни, которая, следовательно, может принимать невообразимые формы). Каковы наши шансы однажды обнаружить внеземной разум?
Чтобы ответить на этот вопрос, Фрэнк Дрейк - американский астроном и основатель проекта SETI - в 1961 году предложил формулу для оценки потенциального количества внеземных цивилизаций в нашей галактике, с которыми мы могли бы установить контакт. Это число равно произведению семи параметров, среди которых: количество звезд, образующихся каждый год в нашей галактике, доля звезд, окруженных планетами, ожидаемое количество потенциально пригодных для жизни планет на одну звезду, продолжительность времени, в течение которого развитые внеземные цивилизации будут передавать радиосигналы в космосе, и т. д. Основываясь на известных на тот момент данных, Дрейк и его соавторы подсчитали, что в Млечном Пути существует 10 цивилизаций, способных общаться.
Однако оценить каждый из этих параметров с уверенностью особенно трудно, и даже сегодня ученые не могут прийти к согласию относительно того, какие значения следует использовать. В 2013 году астроном и планетолог Массачусетского технологического института Сара Сигер предложила модифицированную версию уравнения Дрейка, сокращенную до шести коэффициентов и сфокусированную на наличии внеземной жизни (а не на способности этих форм жизни общаться посредством радиосигналов); эта версия включает, помимо прочего, долю так называемых "молчаливых" звезд и долю планет, на которых жизнь создает обнаруживаемые газообразные сигнатуры.
Сосредоточившись на звездах класса М, таких как красные карлики, которые являются самыми многочисленными звездами во Вселенной, но имеют меньшие размеры и меньшую светимость, чем Солнце, Сигер оценила значения каждого члена в своей формуле, в результате чего было сделано предположение, что две планеты, "населенные" какой-либо формой жизни, могут быть обнаружены в течение следующего десятилетия. Но эта оценка датируется 2013 годом, и мы постепенно приближаемся к концу "десятилетия", о котором говорил ученый-планетолог...
Космический телескоп "Джеймс Уэбб", запуск которого намечен на 22 декабря, сможет обнаружить такие биомаркеры в атмосферах экзопланет размером с Землю. Астрономы обнаружили, что 6% всех красных карликовых звезд имеют планету размером с Землю в обитаемой зоне. "Уэбб" и другие телескопы будущего могут обнаружить признаки атмосферы, подобной нашей (состоящей из кислорода, углекислого газа, метана), или обнаружить признаки фотосинтеза или даже любые другие молекулы, указывающие на присутствие животной жизни.
"Интеллектуальная" и технологически продвинутая жизнь может создавать загрязнение воздуха - как на нашей планете - которое также может быть обнаружено с помощью будущих инструментов наблюдения. Короче говоря, достаточно мощный инструмент мог бы позволить нам определить, имеем ли мы дело с развитой жизнью или с гораздо более простой формой жизни.
Разумной жизни потенциально угрожает самоуничтожение
Ученые из Калифорнийского технологического института также провели статистическую оценку распространенности разумной внеземной жизни в нашей галактике. Их работа была опубликована в начале этого года в журнале . В частности, они определили, где и когда в Млечном Пути наиболее вероятно появление жизни, и выявили самый важный фактор, влияющий на ее распространенность: склонность разумных существ к самоуничтожению. Предыдущие исследования показывают, что технологический прогресс в цивилизации неизбежно приводит к полному разрушению и биологическому вырождению.
Они обнаружили, что вероятность появления жизни, основанная на известных факторах, достигла пика в кольцевой области примерно в 13 000 световых лет от центра галактики и через 8 миллиардов лет после образования галактики - сложная жизнь уменьшается во времени и в пространстве от этого пика; поэтому она была бы слишком молода, чтобы ее можно было наблюдать. Для сравнения, Земля находится примерно в 25 000 световых лет от центра Галактики, а человеческая цивилизация появилась на поверхности планеты примерно через 13,5 миллиарда лет после образования Млечного Пути. "Наши результаты могут подразумевать, что разумная жизнь может быть распространена по всей галактике, но она все еще молода [...]. [Они] также предполагают, что наше местоположение на Земле находится не в том районе, где проживает большинство разумных жизней, и что методы SETI должны быть ближе к внутренней галактике, предпочтительно в кольце 13 000 световых лет от галактического центра", — пишут исследователи.
Многие эксперты согласны с тем, что наши шансы найти микробные внеземные формы жизни гораздо выше, чем шансы обнаружить внеземную разумную жизнь. И хотя основное внимание в поисках уделяется каменистым мирам, похожим на Землю, недавно исследователи новый класс инопланетных миров, которые особенно подходят для развития микробной жизни: так называемые планеты-гиганты, которые в 2,5 раза больше Земли и покрыты огромными океанами жидкой воды под толстой, богатой водородом атмосферой. Эти планеты невероятно распространены в галактике, и на них может существовать жизнь, подобная "экстремофильным" организмам, которые процветают в самых суровых условиях на Земле.
Как бы ни были малы наши шансы вступить в контакт с инопланетной формой жизни, разумной или иной, важно предвидеть, как об этой потенциальной встрече будет сообщено общественности. Многие из тех, кто твердо верит в существование внеземной разумной жизни, представляют, что эти существа живут в утопических обществах, свободных от войн, болезней и смерти (или любых других проблем, с которыми сталкивается наш мир), и потенциально могли бы искоренить эти проблемы на нашей планете. Эти люди могут испытать настоящее разочарование, если когда-нибудь узнают, что воображаемая инопланетная жизнь - не более чем разновидность амебы...
В недавней статье, опубликованной в журнале , команда НАСА призвала научное сообщество создать новую основу для поиска внеземной жизни, утверждая, что "наше поколение может реально стать тем, кто обнаружит доказательства существования жизни за пределами Земли". Авторы, включая Джима Грина, главного ученого агентства, предлагают создать шкалу для контекстуализации значимости новых находок в этом поиске - способ предотвратить, чтобы маленькие шаги не казались гигантскими скачками в глазах общественности.
"Нам нужен лучший способ рассказать о наших открытиях и показать, как каждое открытие основывается на следующем, чтобы мы могли привлечь общественность и других ученых", — говорит Мэри Войтек, руководитель астробиологической программы НАСА и соавтор исследования.
Каждый уровень этой шкалы соответствует уровню уверенности, при этом уровень 7 является максимальным и означает, что ученые уверены в обнаружении жизни. Достигнем ли мы когда-нибудь седьмого уровня? Для доктора Рави Коппарапу, который изучает обитаемость и потенциал жизни на экзопланетах в Центре космических полетов имени Годдарда, это предрешенный вывод: "Это не вопрос "если", это вопрос "когда" мы найдем жизнь на других планетах. Я уверен, что при моей жизни, при нашей жизни мы узнаем, есть ли жизнь на других планетах", — сказал он.