Как инопланетяне могут понять что Земля обитаема?

01.04.2018

Мы часто обсуждаем, что может быть признаком жизни на другой планете. Вода — лишь первый из них, и порой ее даже бывает слишком много. От газов в атмосфере до спутников на орбите —  Земля посылает достаточно сигналов, чтобы распознать на ней жизнь.

Луна свозь земную атмосферу / фотография сделана с космического шаттла Colimbia / NASA
Луна свозь земную атмосферу / фотография сделана с космического шаттла Colimbia / NASA

Единственное известное на данный момент убежище для жизни, Земля — это довольно странный камень. Но с расстояния в десятки световых лет от нашей солнечной системы другие разумные существа на похожем планетарном оазисе могут смотреть в нашу сторону и считать нас с вами символом того, что они не одни во вселенной.

На сегодняшний день астрономы подтвердили существование почти 4000 планет за пределами нашей солнечной системы, включая те, на которых могут быть все необходимые условия для поддержания жизни в знакомой нам форме. С развитием технологий, мы научимся узнавать больше об этих мирах, а вместе с этим и более точно понимать, могут ли там быть растения, животные и, возможно, другие цивилизации.

А это означает, что если там где-то и есть инопланетяне, они так же просто могут найти нас.

Во-первых, они должны найти нашу планету издалека, будь то по небольшим отклонениям нашего Солнца как следствие воздействия гравитации Земли, или по тому, как свет звезды на самую малую долю заглушается, когда Земля проходит перед ней. Девять известных инопланетных миров могут видеть, как Земля проносится перед нашим Солнцем, также как и мы замечаем тысячи планет по тому, как они заглушают свет их родных звезд.

Как только они нас заметят, скорее всего они заинтересуются. Наше солнце относительно стабильно, не склонно к убийственным огненным всплескам, которые бы разорвали нашу атмосферу на лоскутки. Более того, мы находимся на “обитаемом” расстоянии от нашей звезды — зоне, где жидкая вода может оставаться в этом состоянии на поверхности планеты. (Это лишь два из множества факторов, которые делают жизнь, какой мы ее знаем, возможной на Земле.)

Обитаемое расстояние от звезды, называемое Goldilocks zone (Зона Златовласки по имени героини английского аналога сказки о трех медведях)
Обитаемое расстояние от звезды, называемое Goldilocks zone (Зона Златовласки по имени героини английского аналога сказки о трех медведях)

Далекие ученые могут затем постараться определить нашу атмосферу, ответить на вопрос: может ли тут быть жизнь с химической точки зрения. Но что они будут искать? И могут ли они на самом деле определить наличие жизни с расстояния в триллионы километров?

Жизнь выделяет газы

Если вы боитесь сообщать инопланетянам о своем присутствии, вы опоздали на 2 миллиарда лет. Обилие кислорода в нашей атмосфере — самая главная подсказка, что здесь есть что-то живое.

Кислород — высокореакционноспособный элемент, с таким прожорством и рвением обворовывающий другие атомы и молекулы, что сложно найти его обилии просто так — если только что-то не расщепляет богатые кислородом соединения и не выделяет тонны O2. Мы за это должны благодарить фотосинтезирующие растение, работающие фабрика по производству кислорода.

Но одного только кислорода инопланетянам будет недостаточно для того, чтобы подтвердить наше с вами существование. “Мы обнаружили несколько способов того, как кислород может накапливаться при условии отсутсвия жизни, — рассказывает Стефани Олсен, астробиолог из Калифорнийского университета в Риверсайде. — Высокий уровень кислорода, или процессы, которые приводят к наличию такого высокого уровня, на самом деле могут исключить возможность появления жизни на некоторых планетах.”

Помимо молекул кислорона, инопланетные астрономы будут оценивать и уровень азота в нашей атмосфере, а также углекислого газа, оксида азота (более известного как веселящий газ) и метана. Только жизнь могла сделать Землю настолько химически нестандартной, что все эти газы пристствуют в атмосфере одновременно.

TERRA INCOGNITA?

Помимо химических подсказок, внеземные астрономы с достаточно мощными телескопами могут построить карту земной поверхности и даже выделить основные населенные зоны.

В статье, опубликованной на сайте arXiv в 2017 году, астрономы Светлана Бердюгина и Джефф Кун (Jeff Kuhn) рассказали, как астрономы могут составлять карты поверхностей других планет с расстояния, исчисляемого световыми годами. Чтобы провернуть такую экстремальную картографию, понадобится телескоп по меньшей мере 40 метров в ширину, построенный с единственной целью: увидеть мягкий отраженный свет далекой планеты. Колебания яркости этого отраженного света со временем позволят сопоставить региональные различия на поверхности планеты.

Чтобы доказать работоспособность концепта такого телескопа, получившего название ExoLife Finder или ELF, Бердюгина и Кун смоделировали то, как инопланетяне могли бы изучать Землю с помощью этого телескопа. С расстояния 40,2 триллионов километров (4,25 светового года) внеземные цивилизации смогли бы не только составить карту наших материков, но даже увидеть признаки разумной жизни.

“Телескоп ELF обладает достаточной чувствительностью, чтобы с его помощью увидеть залив у Лос-Анжелеса, — говорит Кун. — Мы не увидели бы огни, но разглядели бы тепловую сигнатуру.” Их группа the Planets Foundation сейчас занимается сроительством однозеркального телескопа на Гавайях, чтобы протестировать технологию концепта. По их словам, если все пойдет по плану, можно будет построить ELF в течение десятка лет.

“Это будет Стар Трек: реалити-шоу, — шутит Светлана Бердюгина. — Мы сможем виртуально посетить эти планеты.”

Иллюстрация исскуственных спутников Земли (по данным 2014 года)
Иллюстрация исскуственных спутников Земли (по данным 2014 года)

Передовая разведка

Если разумная жизнь находится рядом, самым простым способом обнаружить землян было бы просто прислушаться. В течение последнего века человеческая цивилизация оповещала весь космос о своем существовании своими радиотрансляциями. Пару раз мы целенаправленно отправляли потенциальным инопланетным существам сообщения, и даже послали в пустоту золотой диск с данными о нашем расположении на случай, если кто-нибудь из инопланетян наткнется на наш межпланетный космический аппарат. 

Но засечь наш радиослед, а уж тем более поймать золотую пластинку “Вояджера” инопланетяне смогут только если находятся в пределах примерно 950 триллионов километров (100,4 светового года) от Земли. Если разумная жизнь находится дальше этого значения, наши самые ранние радиосигналы просто не успели туда добраться.

Но через несколько веков, разумные инопланетяне смогут заметить и другие признаки нашего технологического прогресса. К примеру, в статье, недавно принятой к публикации в The Astrological Journal, астрофизик Гектор Сокас-Наварро (Hector Socas-Navarro) рассказывает, что мы можем найти разумную жизнь по искусственным спутникам на орбитах их планет. А значит и они нас могут найти таким методом.

Когда такой окруженный спутниками мир будет пролетать перед родной звездой, его спутники загородят от нас свет звезды. Этот металлический пояс будет выглядеть нестандартно по сравнению с известными типами колец планет.

На данный момент сеть искусственных спутников у Земли далеко не такая плотная, чтобы ее можно было обнаружить, и в скором времени таковой не станет. Но количество наших следов в космосе растет экспоненциально: по словам Сокаса-Наварро, если мы продолжим запускать спутники в том же ритме, ближайшие инопланетяне, при условии наличия у них телескопов той же мощности, что у нас сейчас, смогут заметить нас до 2200 года.

Плаггин для Google Earth, показывающий все искусственные спутники Земли.
Плаггин для Google Earth, показывающий все искусственные спутники Земли.

Ветры перемен

Конечно, нашей планете более 4.5 миллиардов лет, и жизнь сильно эволюционировала за эти века. Что если инопланетные астрономы посмотрели в нашу сторону, скажем, миллиард лет назад?

Солнце садится над Южной Америкой, фото с МКС / NASA
Солнце садится над Южной Америкой, фото с МКС / NASA

В статье, опубликованной в 2018 году в Science Advances, Олсон и ее коллеги рассказали о модели изменений атмосферы Земли на протяжении веков. Даже три миллиарда лет назад, внеземные цивилизации, возможно, могли заметить жизнь, “унюхав” метан и углекислый газ в ранней атмосфере. Но наша сегодняшняя атмосфера — истинный сигнал о существовании жизни — образовалась только 500 миллионов лет назад.

“На протяжении более миллиарда лет истории Земли внеземные астрономы могли в достаточной мере обмануться и прийти в выводу, что Земля стерильна — несмотря на то, что жизнь в это время бурлила под поверхностью воды,” — рассказывает Олсон.

И все же, по словам со-автора статьи Джошуа Криссансена-Тоттона (Joshua Krissansen-Totton) из Вашингтонского университета, если инопланетяне были достаточно продвинуты и упорны, то даже во времена молодости нашей планеты они могли увидеть подсказки существования жизни.

Вам также может понравиться:
- “Хорошие новости: на экзопланетах есть вода. Плохие новости: ТАМ СТОООЛЬКО ВОДЫ!
- “Возможно, жизнь выползла из воды на сушу, чтобы лучше видеть

“На протяжении последних 4 миллиардов лет присутсвие жизни на Земле было очевидно для любого существа, способного построить большой телескоп, — пишет он в ответ. — Если бы там где-то было нечто враждебное, они бы давным давно уничтожили жизнь на Земле. Я думаю, что будет безопасным пригласить их в гости и обменяться заметками о космосе.”

Если инопланетяне хоть немного похожи на нас, новость о том, что они не одни во космосе может и не быть для них такой шокирующей. В феврале было в Frontiers in Psychology было опубликовано исследование, результаты которого показали, что люди будут скорее дружелюбно настроены к пришельцам.

“Люди будут способны принять даже самые невероятные научные открытия и их взгляды на жизнь не пострадают,” — говорит теолог Тед Питерс (Ted Peters).

Как и мы жители внеземных цивилизаций могут опасаться враждебности разумных инопланетян, — в этом случае нас с вами ,— бояться, что мы нагрянем нежданно к их дому.

“Конечно, — добавляет автор исследования Майкл Варнум из Университета штата Аризона, — я также могу предсказать, что если враждебная армада появится около Юпитера, мы не будем так уж рады.”

 — 

Перевод оригинальной статьи National Geographic выполнен специально для Funscience.