Научници сада мисле да бисмо могли да пронађемо ванземаљски живот у нашим животима. Ево како.

مسئلن کي ختم ڪرڻ جي لاء اسان جو اوزار آزمايو

Јупитер

Јупитеров месец Европа — који би могао да крије живот под својом леденом шкољком.

(НАСА/ЈПЛ-Цалтецх/СЕТИ институт)

Астрономи су вековима сањали о проналаску ванземаљског живота. Одувек се то сматрало натегнутом могућношћу - ствар научне фантастике. Зато је толико изненађујуће што су последњих година многи научници почели много, много озбиљније да схватају потрагу за животом на другим планетама.

Повезан 40 мапа које објашњавају свемир

То је делимично због нових астрономских открића. Пре једне генерације, нисмо чак ни имали доказе да постоје планете које круже око других звезда. Али у последњих неколико деценија, научници су пронашли хиљаде удаљених „егзопланета“, укључујући неколико које изгледају као да можда имају праве услове доживотно. У исто време, научници су открили неколико месеци тачно у нашем соларном систему за које се чини да имају течне океане испод својих ледених површина и можда остали састојци неопходни за живот .

'Први пут у људској историји, можда имамо способност да то урадимо'

Све је то изузетно обећавајуће. Тако су астрономи одлучили да удвоструче потрагу за ванземаљцима. Прешли су преко традиционалних метода, које су укључивале само наду да би интелигентни ванземаљци могли да нас контактирају путем радио сигнала, а ла СЕТИ Институт . Уместо тога, они сада планирају мисије у оближње океанске светове и проналазе нове начине да завире у удаљене планете.

Неки астрономи - укључујући НАСА-иног главног научника — чак верујемо да бисмо могли да пронађемо ванземаљски живот у нашим животима. „Са новим телескопима који се појављују на мрежи у наредних пет или 10 година, заиста ћемо имати прилику да схватимо да ли смо сами у универзуму. Лиза Калтенегер , директор Корнеловог новог института Карл Саган, рекао ми је прошле године . 'По први пут у људској историји, можда имамо способност да то урадимо.'

Додуше, ако живот постоји на било којој од ових планета или месеца - било у нашем соларном систему или ван њега - много је вероватније да ће бити у облику једноставних једноћелијских организама, а не малих зелених људи. Ове микроскопске ванземаљце би било изузетно тешко дефинитивно открити, посебно ако круже око других звезда. Али то би било монументално откриће, коначно знак да нисмо сами.

Ево водича корак по корак како ћемо заправо ићи у потрагу за ванземаљским животом.

Корак 1: Истражите океанске светове нашег соларног система

еуропе цлиппер

Рендеринг Еуропа Цлиппер. ( НАСА/ЈПЛ-Цалтецх )

Било би много лакше пронаћи дефинитивне доказе о ванземаљском животу унутар нашег соларног система него истраживати друге звезде. Дакле, први корак је да идентификујемо и истражимо све океанске светове који круже око нашег сунца.

Океански светови су планете или месеци који су ледени на површини, али испод њих се налази топлији течни океан. Обећавају из једноставног разлога: температура. Чини се да је већина других планета у нашем соларном систему (тј. оне осим Земље) или превруће или превише хладне да би живот могао преживети, преблизу или предалеко од сунца. Али планета са океаном би могла да заобиђе ово ограничење - јер постоји много могућих начина на који би океан у удаљеном леденом свету могао да има одговарајућу температуру за настанак живота.

На пример, научници су недавно пронашли доказе о воденим океанима на најмање три месеца: Јупитеровом Европа и Ганимед и Сатурновом Енцеладус . (Сатурнов месец Титан такође има океан течног метана.) Иако су ови месеци на површини хладни, изгледа да се њихова унутрашњост загрева разним механизмима.

Јупитерова огромна гравитација непрестано стиска напред-назад. „То резултира трењем, које ствара топлоту, што је део онога што мислимо да помаже у одржавању течног воденог океана испод ледене шкољке“, НАСА научник Кевин Ханд рекао ми је у мају . Ови океани би теоретски могли бити дом за живот - и можда би постојали слични океани на другим леденим месецима и свемирским објектима.

еуропа плимско стискање

Анимација показује како је Европа стиснута док кружи око Јупитера.

( НАСА/ЈПЛ-Цалтецх )

За сада не знамо ни тону о овим океанима. Већина доказа за њих је индиректна, попут гејзири водене паре приметили смо да избија из Енцеладуса. Да бисмо сазнали више, морамо им послати почетне сонде. Што и радимо.

Прва мисија ће вероватно бити НАСА-ин Еуропа Цлиппер, чији је почетак планиран негде средином 2020-их. Тренутни планови предвиђају да уђе у Јупитерову орбиту, а затим да пролети поред Европе око 45 пута у току три или више година, прикупљајући податке о саставу и температури океана, перја и ледене површине. (Још увек нема планираних мисија на Енцеладус или Ганимеде.)

Корак 2: Истражите оближње океанске светове помоћу пратећих сонди

енцеладус

Сатурнов месец Енцеладус. ( НАСА/ЈПЛ/Институт за свемирске науке )

Еуропа Цлиппер вероватно неће моћи са сигурношћу да утврди да ли тамо има живота. То је зато што би било прескупо дати сонди сваки могући алат за истраживање, као што је лендер са капацитетом да буши кроз лед и сакупља воду. На крају крајева, још увек нисмо сигурни како би живот изгледао на таквом свету и не знамо тачно шта бисмо мерили да га тестирамо.

Уместо тога, почетна сонда ће се фокусирати на разумевање величине, састава и температуре европског океана и креирање мапа његове површине високе резолуције, тако да будућност мисија би могла да слети и директно проучава месечев лед и воду. Клипер би такође могао да узоркује перјанице које пуцају са површине Европе, како би потражиле индиректне доказе хидротермалне активности у океану, што би могло бити гориво за живот.

Затим би пратеће сонде могле претпоставити да траже живот, иако још увек постоји много дебата о томе како би оне изгледале. Неки научници имају предложене подморнице који би могао истражити океане Европе након бушења кроз лед. Сличне мисије, у теорији, могле би се једног дана извршити на Енцеладу и Ганимеду.

Ове мисије би могле да прикупе све врсте података о активностима у океанима, можда дајући јачи доказ за услове који би могли бити прави за живот. А ако океани имају хидротермалне отворе, онда би мисија подморнице могла бити још плодоноснија. На Земљи, ови отвори емитују загрејану воду и растворене хемикалије, које се хране хемосинтетички бактерије, које заузврат хране различите групе животиња. То је далеко, али слични екосистеми су могли еволуирати на Европи и на морском дну других месеци.

Наравно, технологија потребна за извођење оваквих мисија је још годинама далеко. Ове пратеће сонде би такође биле далеко скупље од НАСА-иног Клипера, делом зато што додатна опрема за лендер захтева више горива за лансирање у свемир. А то ће се несумњиво показати тешком продајом, с обзиром на НАСА-ину све мањи буџет за истраживање планета .

Корак 3: Вратите узорке океана на Земљу

живот Европе

Уметнички утисак о подземном океану Европе. ( НАСА/ЈПЛ-Цалтецх )

Да су ови океански светови садржали било какав живот, они би највероватније садржали егзотичне микроскопске организме (уместо сложенијих екосистема). Ако је то случај, вероватно бисмо желели чврст доказ да је живот заиста постојао - и било би изузетно тешко то обезбедити из даљине. То би подразумевало враћање узорка воде на Земљу.

Ово би био још један монументални инжењерски изазов. До данас смо успели да вратимо само узорке камења са Месеца и прашине са комете и астероида релативно близу Земље. Доношење узорка из Европе или другог леденог месеца захтевало би неку врсту свемирске летелице која је довољно лагана да се лансира са нашим ракетама, али довољно велика (и способна да носи довољно горива) да побегне од гравитације свог одредишта када дође време за повратак кући. Тренутно та технологија не постоји.

Такође би постојао још један проблем о коме би требало да бринете: како избећи контаминацију Земље било којим животним облицима које бисмо могли да вратимо. Овај ризик изгледа мали - ако постоји су ванземаљских облика живота, они вероватно не би еволуирали да би преживели на Земљи - али потенцијална штета би могла бити разорна, пошто ниједан земаљски организми нису развили било какав отпор према претњама које би ови ванземаљци могли да представљају. Сходно томе, научници су дошли до а низ препорука како би се спречила ова врста претње, углавном укључујући темељни карантин враћајућих летелица и узорака.

Ови технички изазови значе да се проналажење (и верификација) живота у нашем соларном систему вероватно неће десити деценијама, најраније. У међувремену, такође ћемо желети да погледамо много даље: на планете у другим соларним системима. Парадоксално, та потрага би могла да донесе резултате чак и раније, иако не би била тако дефинитивна.

Корак 4: Пронађите планете у другим соларним системима

кеплер 452б

Илустрација Кеплера-452б, до сада откривене егзопланете најсличније Земљи. (НАСА)

Први корак ка томе је проналажење планете на којој би могао да живи ванземаљски живот. Већ смо нашли хиљаде егзопланета (и бројим), углавном користећи НАСА свемирски телескоп Кеплер и нешто што се зове метода транзита.

Ево како метода функционише. Замислите да гледате у звезду далеко. Ако постоји планета која кружи око те звезде, она би повремено могла да прође између нас и звезде, накратко је блокирајући поглед. Научници заправо не могу да виде планете које раде ово блокирање, али могу индиректно да открију њихово присуство.

„Ми меримо сјај звезде, и када планета прође испред ње, она блокира део светлости звезда на неколико сати“, Тхомас Барцлаи , истраживач егзопланета, рекао ми је у априлу . Ако научници примете да се звезда затамњује за конзистентну количину према предвидљивом распореду, могу закључити о величини егзопланете која кружи око ње.

Дијаграм показује како је транзитна метода помогла у откривању пет планета у звезданом систему Кеплер-186 .

(Шон Рејмонд)

Има их неколико друге методе за откривање егзопланета, али транзитни метод је најједноставнији и довео је до највише открића до сада.

Корак 5: Сузите листу на планете погодне за живот

Сада када смо пронашли егзопланете, морамо да смањимо листу на оне које највише обећавају.

Научници још увек раде на овом кораку. Већина хиљада планета у другим соларним системима које смо пронашли су превелике, превише гасовите или превише вруће да би могле да подрже живот какав познајемо. (Нажалост, ове планете је такође лакше открити.) За сада их прецртавају са листе.

На основу онога што знамо о животу на Земљи, очекивали бисмо да је већа вероватноћа да ће се живот развити на стеновитој планети која кружи унутар своје звезде. усељива зона — област у којој има довољно топлоте за течну воду, али не превише топлоте. (Могуће је да би планета која је још удаљенија од ове могла развити живот, можда због слоја леда који задржава топлоту као што је Европа , али би било изузетно тешко — можда немогуће — открити знаке живота у леденом свету у другом звезданом систему.)

Графикон који приказује егзопланете које је открио Кеплер, а које изгледа да се налазе у насељивим зонама њихових звезда.

( НАСА )

Добра вест је да дефинитивно постоје неке егзопланете које испуњавају ове критеријуме. Научници су већ приметили десетак планета које су по величини релативно близу Земљи и које би могле да леже у зонама погодних за живот њихових звезда. У јулу, на пример, астрономи открио Кеплер-452б , која је само 60 одсто већа од наше планете и која се сматра најближим близанком Земље до сада.

Квака је у томе што наши тренутни телескопи нису оптимизовани за анализу ових планета и тражење знакова живота. (Иронично, Кеплер телескоп који научници тренутно користе је такође моћан — изграђен је да посматра удаљене делове Млечног пута, а не да тражи планете релативно близу.) Дакле, научници граде прикладније телескопе. НАСА Транситинг Екопланет Сурвеи Сателлите (ТЕСС), који би требало да буде лансиран 2017. године, биће први свемирски телескоп посебно дизајниран за анализу егзопланета.

тес сателит

Илустрација ТЕСС-а. ( НАСА )

Корак 6: Испитајте атмосфере егзопланета које највише обећавају

Већина егзопланета је вероватно предалеко да бисмо их икада посетили - чак и са сондама без посаде. Дакле, најбољи начин да сазнате више о њима је анализа светлосних спектра који пролазе кроз њихову атмосферу. То нам омогућава да знамо који су гасови присутни - и, ако будемо имали среће, може нам дати назнаке да ли постоји и живот.

До сада су научници могли директно анализирати спектар светлости која пролази кроз атмосферу десетак егзопланета. Међутим, све су то биле велике, гасовите планете са дебљом атмосфером. Опет, желимо да анализирамо стеновите планете у насељивој зони звезда.

јамес вебб

Приказ свемирског телескопа Џејмс Веб.

( НАСА )

Ово ће такође захтевати боље телескопе - а они су на путу. Тхе Свемирски телескоп Џејмс Веб , који је планиран за лансирање 2018. године, помоћи ће у анализи атмосфере мањих планета налик Земљи које је уочио НАСА ТЕСС. У међувремену, тхе Европски екстремно велики телескоп , земаљски телескоп који ће бити изграђен у Чилеу 2024. године, такође се може користити за ову сврху.

Корак 7: Потражите знакове живота у овим атмосферама

глиесе 832ц

Илустрација егзопланете Глизе 832ц, једне од најближих потенцијално настањивих егзопланета. ( Радијална брзина )

Разлог зашто бисмо желели да анализирамо атмосферу је да тражимо биосигнатуре - гасове који би могли бити знаци ванземаљског живота. „Не можемо ићи на ове планете“, рекао ми је Калтенегер. „Тако да покушавамо да схватимо како би планета која има живот могла да изгледа издалека, на начин који би могли да открију наши телескопи.“

Тренутно знамо само за једну планету са животом - Земљу - тако да научници то користе као модел да одреде који гасови могу да подрже живот. Калтенегер и колеге, на пример, користили су наше знање о историји Земље да генеришу оно што називају карта ванземаљаца — серија снимака састава Земљине атмосфере током последњих неколико милијарди година, како је еволуирала услед присуства живота.

У међувремену, други истраживачи моделирају како различити облици живота могу промијенити атмосферу планета са геолошким саставом који се разликује од Земљиног. Колико знамо, постоје неки гасови (као што су кисеоник и метан) који се у изобиљу производе животом, али се могу произвести и геолошким процесима. С друге стране, постоје неки ретки гасови (попут диметил сулфида) које производе само облици живота — колико знамо — али у много мањим количинама.

У оба случаја, међутим, све потенцијалне биосигнатуре које пронађемо биће донекле неизвесне. Било би немогуће рећи да је састав атмосфере удаљене стотинама светлосних година дефинитиван доказ живота, чак и да је пуна диметил сулфида. Можда ћемо наћи снажне сугестије о животу, али када гледамо тако удаљене планете - а не океане у нашем соларном систему - биће тешко знати са сигурношћу.